ES2924269T3 - Sistema y método de control de iluminación - Google Patents

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Abstract

La invención se refiere a un sistema de iluminación (100) con una unidad de iluminación (110) que comprende al menos dos fuentes de luz (111, 112, 113, 114) que tienen diferentes espectros de color, con una parte óptica (116) que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes de luz (111, 112, 113, 114), con una unidad de accionamiento (116) que está conectada a la unidad de iluminación (110), con un sensor (117) que está dispuesto en un área de conexión entre el unidad de accionamiento (116) y la unidad de iluminación (110), y que está configurada para detectar la temperatura de unión (131) de las fuentes de luz (111, 112, 113, 114), y con una unidad de control (140) que está configurada optimizar un valor de consistencia de color de cada una de las fuentes de luz (111, 112, 113, 114) y maximizar el tiempo de vida de cada una de las fuentes de luz (111, 112, 113, 114), y actuar sobre la unidad de accionamiento (116). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema y método de control de iluminación
Descripción
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un sistema de iluminación que comprende una unidad de iluminación que comprende al menos dos fuentes de luz que tienen espectros de color distintos, una parte óptica que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes de luz, y una unidad de accionamiento que está conectada a la unidad de iluminación y que está configurada para proporcionar energía a las fuentes de luz de la unidad de iluminación. La invención también se refiere a un método para accionar un sistema de iluminación como se menciona.
Antecedentes de la invención
En los elementos de iluminación basados en semiconductores, tales como los LED, el espectro de color y el brillo (intensidad) cambian con una presión o fuerza de operación creciente, que puede percibirse como una interferencia, a menos que se proporcione una compensación para esta interferencia. Además, los LED también se ven afectados por una dispersión de sus propiedades técnicas con respecto al brillo y el color, durante su fabricación. Esto es compensado por el fabricante, utilizando el denominado “binning” , en el que los elementos semiconductores se clasifican según una dispersión predeterminada.
Existen varias aplicaciones en las que se genera un color de luz deseado, a partir de tres fuentes de luz LED con espectros de color rojo, verde y azul. La luz emitida por los tres LED puede ser detectada por un filtro de tres secciones, y el valor RGB medido puede ser convertido al denominado espacio de color CIE XYZ (CIE = Commission Internationale de I'Eclairage [Comisión Internacional de la Iluminación]). El vector de valor medido se compara con un valor objetivo XYZ en una unidad de control que funciona como un controlador P y que, dependiendo del error, actúa sobre una unidad de accionamiento, de modo que se haga que la unidad de accionamiento suministre, en consecuencia, energía eléctrica a las fuentes de luz. Llevando a cabo las acciones como se ha mencionado, y utilizando la unidad de control y otros medios, puede proporcionarse compensación para cambios en el brillo y el color de la luz emitida por las fuentes de luz LED.
Sin embargo, una desventaja, en este sentido, es que el sensor debe ajustarse a los espectros de frecuencia de los LED para que la unidad de control funcione de forma suficiente. Además, con este sistema, ya no puede controlarse un dispositivo de iluminación con más de tres fuentes de luz que tengan distintos espectros de color, porque el resultado de un algoritmo de dicha unidad de control ya no es inequívoco, en vista del hecho de que varios ajustes lumínicos de al menos cuatro fuentes de luz, pueden generar la misma impresión de color en el espacio de color XYZ.
También existen distintas aplicaciones que se centran en procesos para determinar los componentes de corriente luminosa de los LED individuales, a través de un sensor adaptado a V-lambda. Los cambios de brillo y de color condicionados operativamente de los LED individuales, se determinan midiendo la componente espectral con ayuda de la medición de la temperatura de funcionamiento del LED (temperatura de placa y de unión). Estos valores medidos se determinan individualmente para el LED controlado particular. Esto tiene la desventaja de que con el método de medición utilizado solo puede observarse siempre una sola fuente de luz individual. Incluso la detección del desplazamiento de color de una fuente de luz individual, solo puede determinarse indirectamente con la información de la temperatura. Los cambios de color independientes de la temperatura de la fuente de luz no pueden diferenciarse.
En el documento WO 2004/100611 A1 se describe un sistema de módulos de iluminación LED para un control de salida de color preciso, que comprende múltiples LED que tienen espectros de luz visible distintos. Se proporciona un sistema de lentes ópticas para dirigir y transferir luz radiada desde los LED hasta un objetivo deseado, y se proporciona un mezclador de colores para mezclar las salidas de luz de color de los LED.
Resumen de la invención
Es un objeto de la presente invención proporcionar un sistema de iluminación que comprende una unidad de iluminación, una parte óptica y una unidad de accionamiento, y también un método para accionar tal sistema de iluminación, siendo el sistema y el método adecuados para proporcionar un control optimizado de fuentes de luz con espectros de color distintos, y para permitir la diferenciación de los cambios de temperatura y de los cambios de color independientes de la temperatura, en tiempo real.
En las reivindicaciones independientes y dependientes adjuntas se establecen aspectos de la presente invención. Las características de las reivindicaciones dependientes pueden combinarse con características de la reivindicación independiente, según proceda, y no simplemente como se expone explícitamente en las reivindicaciones.
Al menos, el objetivo mencionado anteriormente se logra mediante un sistema de iluminación, que comprende:
- una unidad de iluminación, que comprende al menos dos fuentes de luz que tienen espectros de color distintos,
- una parte óptica que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes de luz,
- una unidad de accionamiento que está conectada a la unidad de iluminación y que está configurada para energizar las fuentes de luz de la unidad de iluminación,
- al menos un sensor que está configurado para detectar al menos una de la temperatura de unión de las fuentes de luz en una posición de un área de conexión entre la unidad de accionamiento y la unidad de iluminación, y la temperatura de la parte óptica,
- una unidad de control que está configurada para actuar sobre la unidad de accionamiento, en función de datos primarios predeterminados relativos a las fuentes de luz, la parte óptica y la unidad de accionamiento, así como de datos secundarios instantáneos obtenidos en tiempo real de la unidad de iluminación, la parte óptica y la unidad de accionamiento durante el funcionamiento del sistema de iluminación, en el que la unidad de control está configurada para utilizar un algoritmo de optimización que está diseñado para calcular unos ajustes de control de la unidad de accionamiento, sobre la base de los datos primarios predeterminados y de los datos secundarios instantáneos, para optimizar un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes de luz y maximizar la vida útil de cada una de las fuentes de luz, en donde los datos primarios predeterminados incluyen un rango de edades promedio de una audiencia objetivo asociada a un área en la que se operará el sistema de iluminación, y en donde los datos secundarios instantáneos incluyen valores de al menos una de entre la temperatura de unión de las fuentes de luz y la temperatura de la parte óptica detectada por el al menos un sensor, y de depreciación en al menos una de entre la unidad de iluminación y la unidad de accionamiento durante el funcionamiento del sistema de iluminación.
La unidad de iluminación puede incluir al menos cuatro fuentes de luz, y la unidad de control está dispuesta para utilizar un algoritmo de optimización que, como condición principal, optimice un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes de luz, tal como el índice de rendimiento de color (IRC), que puede calcularse a partir de los datos primarios predeterminados y de los datos secundarios instantáneos.
Los datos primarios predeterminados pueden incluir datos medidos previamente para cada una de las fuentes de luz, la parte óptica y la unidad de accionamiento. Dichos datos medidos pueden proporcionarse como una especificación de los fabricantes de al menos una de entre las fuentes de luz, la parte óptica y la unidad de accionamiento. Dichos datos medidos para las fuentes de luz pueden incluir un espectro de color predeterminado, una longitud de onda máxima, una longitud de onda dominante y un ángulo de haz en la anchura total y media máxima para cada una de las fuentes de luz.
Los datos secundarios instantáneos pueden incluir cualquier depreciación del rendimiento predeterminado de la unidad de accionamiento y de la parte óptica. Dichos datos secundarios también pueden incluir una depreciación lumínica, que puede determinarse con un error en una distribución de potencia espectral predeterminada en la fuente de luz durante el funcionamiento del sistema.
La unidad de control está configurada para utilizar el algoritmo de optimización, lo que puede dar lugar a valores de control de la fuente de luz individual. El algoritmo de optimización puede compensar las influencias en el cambio de color y de brillo, en particular, dado que se genera una redundancia en la determinación con respecto a la impresión de color al utilizar las al menos dos fuentes de luz como fuente de compensación. Además, también puede producirse una adaptación del color al reducir el brillo total de la luz, en el sentido de que la optimización se lleva a cabo en un espacio de color XYZ afectado por el brillo.
La unidad de control está configurada para llevar a cabo la configuración de la unidad de iluminación por medio de la unidad de accionamiento, y utilizando el algoritmo de optimización, que incluye dos o más criterios de optimización. El objetivo de la optimización es optimizar la uniformidad del color de las fuentes de luz y maximizar la vida útil de cada una de las fuentes de luz, en donde los ajustes de optimización se calculan a partir de datos primarios predeterminados, que incluyen valores medidos predeterminados para las fuentes de luz individuales, la parte óptica y la unidad de accionamiento, y de datos secundarios, que incluyen la temperatura de unión de las fuentes de luz y/o la temperatura de la parte óptica medidas por el sensor.
El sensor puede configurarse para detectar la temperatura de unión de las fuentes de luz en el área de conexión. El sensor puede estar situado próximo a cada una de las fuentes de luz, lo más cerca posible de la unidad de accionamiento. El número de sensores puede elegirse según el número de fuentes de luz que se utilicen en el sistema. La diferencia de temperatura depende, para cada zona de conexión, de la energía térmica a disipar de la zona de conexión respectiva. Dado que el brillo de cada una de las fuentes de luz definida con una longitud de onda distinta depende de la temperatura de unión, las líneas características medidas del brillo como función de la temperatura de unión pueden mostrar una forma curva dependiente de la potencia.
El sistema puede ajustarse con la corrección del color dependiente de temperatura, en la unidad de accionamiento en cada caso. El cálculo puede efectuarse en el contexto de la calibración, y los resultados determinados (la luminosidad de las fuentes de luz dependiendo de la temperatura) pueden almacenarse como una función en el algoritmo de optimización.
El objetivo de la optimización de la unidad de control puede ser optimizar adicionalmente el espectro de color de las fuentes de luz. A partir de especificaciones predeterminadas con respecto a cada fuente de luz y de la temperatura de unión medida y la temperatura de la parte óptica, puede calcularse un espectro asociado, que se añade a los espectros calculados de las demás fuentes de luz, para formar un espectro total “ predeterminado” calculado conjuntamente. A partir de este espectro total calculado, el valor Ra del IRC se calcula de la forma habitual, como en el caso los de valores espectrales medidos. Se prefiere que este cálculo tenga lugar en el sistema CIE.
Para al menos dos fuentes de luz existen posibilidades ilimitadas, o posibilidades limitadas únicamente por la resolución del control, para ajustar una coordenada de cromaticidad deseada de color, mezclando los colores primarios utilizados. Dependiendo de la relación de mezcla, puede optimizarse hacia distintos parámetros como la eficiencia lumínica o la uniformidad del color. El color de coordenada de cromaticidad deseado también puede optimizarse hacia las propiedades de reproducción del color de la parte óptica. Cuando se realiza la optimización, pueden ajustarse las coordenadas de cromaticidad x/y deseadas.
La unidad de control puede definir un ecosistema, utilizando un método de inteligencia artificial que se alimente o realimente desde las fuentes de luz, la parte óptica y la unidad de accionamiento. Dicho ecosistema está configurado para controlar la unidad de accionamiento. Por lo tanto, el sistema no está limitado por una unidad de accionamiento específica. El método de inteligencia artificial puede combinarse con aprendizaje automático.
Dicho ecosistema está configurado para utilizar un protocolo de comunicación, dependiendo de las especificaciones predeterminadas de la unidad de accionamiento. Dicho protocolo de comunicación puede ser el protocolo DMX. El protocolo DMX puede permitir una configuración de la corriente de la unidad de accionamiento para cada fuente de luz, con una precisión de 8 bits (es decir, 256 valores distintos). En vez del protocolo DMX pueden utilizarse también otros protocolos, por ejemplo, protocolos con una mayor precisión. Es preferible proporcionar una reserva de control de, por ejemplo, un bit adicional, para tener en cuenta apropiadamente la disminución del brillo que se produce como consecuencia de los procesos de envejecimiento.
El sistema puede controlarse sobre la base del comportamiento humano. El rango de edades promedio de una audiencia objetivo asociada a la zona en la que va a funcionar el sistema de iluminación, y las horas del día, pueden hacer que cambie la temperatura de color de dicha zona. Dicho comportamiento humano puede definirse en los datos primarios predeterminados y puede ser proporcionado por un usuario final.
Además, el sistema puede controlarse según el área en que se utilice el sistema. El ambiente en el área en la que se utilice el sistema puede cambiarse completamente mediante escenas de iluminación estáticas o dinámicas definidas. Por ejemplo, un salón con cocina incorporada con una intensidad lumínica elevada y luz con pocas sombras, puede optimizarse para las necesidades del trabajo en la cocina.
El sistema puede adaptarse para controlar la uniformidad del color en la zona, para tener un efecto biológico beneficioso para la salud. Por ejemplo, pueden definirse escenas de luz dinámicas para crear una transición natural y saludable hacia un sueño relajante por la noche, con una luz rojiza reducida. Por la mañana, las células sensibles especiales de la retina se activan hasta la intensidad máxima, mediante una mayor proporción de luz azulada.
En una realización del sistema según la invención, los datos primarios predeterminados incluyen un valor lumínico objetivo preestablecido.
En una realización del sistema según la invención, los datos primarios predeterminados incluyen una temperatura de color correlacionada objetivo preestablecida.
El sistema puede configurarse para ser ajustable mediante la elección de las fuentes de luz y puede controlarse con el algoritmo de optimización, que incluye, por ejemplo, ajustar la temperatura de unión a una temperatura de color deseada, a un brillo deseado y similares. Por lo tanto, la unidad de control del sistema puede adaptarse para minimizar la temperatura de unión detectada por el sensor y una temperatura de color correlacionada (objetivo) predeterminada, que es definida por el usuario final. Para obtener una solución en tiempo real, cuando dicha temperatura está por encima de un valor límite, la unidad de control compensa los cambios de temperatura en esa área.
La temperatura de color correlacionada (objetivo) predeterminada y el valor lumínico objetivo preestablecido de la unidad de iluminación, así como de la parte óptica, pueden compensarse con el algoritmo de optimización de la unidad de control, en función de la temperatura de unión de las fuentes de luz y/o de la temperatura de la parte óptica, de la depreciación lumínica de las fuentes de luz, del índice de rendimiento de color y de la capacidad de luz mezclada, con la parte óptica. Por lo tanto, la unidad de control puede configurarse para establecer valores de control para los parámetros objetivo.
En una realización del sistema según la invención, los datos primarios predeterminados incluyen un valor de presión predeterminado que puede aplicarse a la unidad de iluminación.
En una realización del sistema según la invención, la depreciación en la unidad de iluminación es detectable cuando un valor de presión que se aplica a la unidad de iluminación durante el funcionamiento del sistema de iluminación, sea mayor que el valor de presión predeterminado.
La unidad de iluminación puede diseñarse para recibir un valor de presión predeterminado que depende de una alimentación de energía eléctrica aplicada a la unidad de iluminación. Durante el funcionamiento del sistema, dicho valor de presión puede aumentar según un aumento o disminución de la alimentación de energía eléctrica. Esto puede traducirse en depreciaciones en la unidad de iluminación, tales como una caída de la eficiencia de la unidad de accionamiento y/o de la parte óptica, depreciaciones lumínicas en las fuentes de luz, etc. Por lo tanto, la unidad de control puede adaptar el sistema de iluminación a una uniformidad del color deseada, a partir de la diferencia entre el valor de presión predeterminado y el valor establecido de la presión, a través de un aumento o disminución correspondiente de la alimentación de energía eléctrica a las fuentes de luz de diversos colores durante el funcionamiento del sistema.
En una realización del sistema según la invención, la unidad de control está configurada para controlar un valor lumínico de cada una de las fuentes de luz durante el funcionamiento del sistema de iluminación.
En una realización del sistema según la invención, cada una de las fuentes de luz comprende una fuente de luz basada en semiconductores.
En una realización del sistema según la invención, al menos una parte de la fuente de luz basada en semiconductores incluye un diodo emisor de luz.
El sistema puede ejecutarse con cualquier fuente de luz deseada, particularmente, cualquier tipo de diodo emisor de luz, incluidos los diodos emisores de luz orgánicos (OLED). También pueden utilizarse juntas fuentes de luz de distintos tipos, en particular LED y bombillas incandescentes.
En una realización del sistema según la invención, el algoritmo de optimización puede ejecutarse en un espacio de color CIE X, Y, Z estandarizado.
En una realización del sistema según la invención, el algoritmo de optimización está configurado para producir un valor de la uniformidad del color inferior a 10 Kelvin.
En una realización del sistema según la invención, la unidad de control está configurada para atenuar cada una de las fuentes de luz durante el funcionamiento del sistema de iluminación.
Según otro aspecto de la presente invención, un método para accionar un sistema de iluminación con una unidad de iluminación que comprende al menos dos fuentes de luz que tienen espectros de color distintos, con una parte óptica que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes de luz, con una unidad de accionamiento que está conectada a la unidad de iluminación y que está configurada para dar energía a las fuentes de luz de la unidad de iluminación, con al menos un sensor que está configurado para detectar al menos una de entre la temperatura de unión de las fuentes de luz en una posición de un área de conexión entre la unidad de accionamiento y la unidad de iluminación y la temperatura de la parte óptica, y con una unidad de control que está configurada para optimizar un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes de luz y para maximizar la vida útil de cada una de las fuentes de luz y configurada para actuar sobre la unidad de accionamiento, en donde el método comprende:
- recopilar datos primarios predeterminados relativos a las fuentes de luz, la parte óptica y la unidad de accionamiento,
- obtener unos datos secundarios instantáneos, en tiempo real, de la unidad de iluminación, de la parte óptica y de la unidad de accionamiento durante el funcionamiento del sistema de iluminación, en donde los datos secundarios instantáneos incluyen valores de al menos una de entre la temperatura de unión de las fuentes de luz y la temperatura de la parte óptica detectada por el al menos un sensor, y de la depreciación en al menos una de entre la unidad de iluminación y la unidad de accionamiento durante el funcionamiento del sistema de iluminación,
- calcular los ajustes de control de la unidad de accionamiento sobre la base de los datos primarios predeterminados y los datos secundarios instantáneos, y
- controlar la unidad de accionamiento según los ajustes de control calculados.
El método puede permitir que la unidad de control se encienda partiendo de distintos enfoques con distintas precisiones de ajuste, para lograr un ajuste de la uniformidad del color de la luz, de la temperatura de color o de la coordenada de cromaticidad de la unidad de iluminación que depende de la temperatura de unión de las fuentes de luz.
En una realización del método según la invención, los datos primarios predeterminados incluyen un valor de presión predeterminado que se permite aplicar a la unidad de iluminación.
En una realización del método según la invención, la depreciación en la unidad de iluminación es detectable cuando un valor de presión que se aplica a la unidad de iluminación durante el funcionamiento del sistema de iluminación, es mayor que el valor de presión predeterminado.
En una realización del método según la invención, el método comprende, además:
- controlar un valor lumínico de cada una de las fuentes de luz durante el funcionamiento del sistema de iluminación, según los ajustes de control calculados.
La unidad de control según el método, puede adaptarse para minimizar la temperatura medida por el sensor y una temperatura de color correlacionada (objetivo) predeterminada, que es definida por el usuario final. Para obtener una solución en tiempo real, cuando dicha temperatura está por encima de un valor límite, la unidad de control compensa los cambios de temperatura en esa área.
La temperatura de color correlacionada (objetivo) predeterminada y el valor lumínico objetivo preestablecido de la unidad de iluminación, así como de la parte óptica, pueden compensarse con el algoritmo de optimización de la unidad de control, en función de la temperatura de unión de las fuentes de luz, de la depreciación lumínica de las fuentes de luz, del índice de rendimiento de color y de la capacidad de generar luz mezclada, con la parte óptica. Por lo tanto, la unidad de control puede configurarse para establecer valores lumínicos para los parámetros objetivo.
Puede entenderse que las realizaciones del método según la invención, pueden incluir un sistema de iluminación que tenga cualquiera de las características o combinaciones de características que se describen en la presente memoria, en relación con explicaciones del sistema de iluminación según la invención. Por lo tanto, se incorpora a esta explicación de los ejemplos del método en esta memoria, la totalidad de las explicaciones anteriores del sistema de iluminación.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención, serán evidentes a partir de la descripción de la invención, por medio de realizaciones ilustrativas no limitativas de un sistema de iluminación.
El experto en la técnica apreciará que las realizaciones descritas del sistema según la presente invención, tienen un carácter ilustrativo únicamente, y no deben interpretarse como limitativas en modo alguno del ámbito de la protección. El experto en la técnica verá que pueden concebirse y ponerse en práctica realizaciones alternativas y equivalentes del objeto sin salirse del ámbito de protección de la presente invención.
Se hará referencia a las figuras en las hojas de dibujos adjuntas. Las figuras son de naturaleza esquemática y, por lo tanto, no están necesariamente dibujadas a escala. Además, números de referencia iguales denotan partes iguales o similares. En las hojas de dibujo adjuntas,
la Figura 1 ilustra un diagrama de bloques esquemático de un sistema de iluminación, según una realización de la invención; y
la Figura 2 ilustra un diagrama de flujo de un método para accionar un sistema de iluminación, según otra realización de la invención.
Descripción detallada de realizaciones
La Figura 1 es un diagrama de bloques que ilustra un sistema 100 de iluminación ilustrativo, según una realización de la presente invención. En esta realización, el sistema 100 de iluminación incluye una unidad 110 de iluminación que tiene cuatro fuentes 111, 112, 113, 114 de luz e incluye, además, una unidad 115 de accionamiento, una parte óptica 116, dos sensores 117, 118 y una unidad 140 de control. Como se indica en la Figura 1, la unidad 140 de control está configurada para actuar sobre la unidad 115 de accionamiento en relación con unos datos primarios predeterminados 120 relativos a las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, la parte óptica 116 y la unidad 115 de accionamiento, así como de unos datos secundarios instantáneos 130, obtenidos en tiempo real, de la unidad 110 de iluminación, de la parte óptica 116 y de la unidad 115 de accionamiento durante el funcionamiento del sistema 100 de iluminación.
El sistema 100 puede incluir cualesquiera fuentes 111, 112, 113, 114 de luz adecuadas, que tengan espectros de color distintos, especialmente cualquier tipo de diodo emisor de luz, incluidos los diodos emisores de luz orgánicos (OLED).
También es posible utilizar juntas fuentes 111, 112, 113, 114 de luz de distintos tipos, en particular LED y bombillas incandescentes.
Opcionalmente, la unidad de luz 110 puede incluir múltiples fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, que pueden ser monocromáticas o policromáticas. En algunas realizaciones, cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz puede producir una luz monocromática que tenga una única longitud de onda, o una DPE estrecha con un solo pico. En otras realizaciones, cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz puede producir una luz policromática que tiene múltiples picos distintos en su DPE. Además, en algunas realizaciones, cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz puede ser cualquier tipo de fuente de luz capaz de emitir luz de una sola longitud de onda, o luz con una DPE estrecha con un solo pico, tal como un LED, una lámpara de vapor de sodio a alta presión (SAP), una lámpara fluorescente (LF), o similar, o cualquier combinación de los mismos. Si se consideran distintos tipos de fuentes de luz, cabe señalar que los LED multipaquete son flexibles en composición espectral, y las proporciones espectrales de cada LED son fáciles de controlar. Por ejemplo, en algunas realizaciones, al elegir distintas unidades de accionamiento 115, podría obtenerse una diversidad de LED con espectros distintos.
En algunas realizaciones, la cromaticidad de cada fuente 111, 112, 113, 114 de luz puede corresponder a una coordenada cromática específica en un diagrama de cromaticidad, que a su vez puede corresponder a un color específico representado en el diagrama de cromaticidad.
Por ejemplo, como se muestra en la Figura 1, la unidad 110 de iluminación puede comprender cuatro fuentes 111, 112, 113, 114 de luz componentes. Como se ha descrito anteriormente, cada fuente 111, 112, 113, 114 de luz componente puede emitir luz que tenga un color específico. Por ejemplo, en algunas realizaciones, los cuatro colores pueden ser rojo, naranja, verde y azul. En diversas realizaciones puede utilizarse cualquier color representado en el diagrama de cromaticidad. Puede producirse una luz policromática deseada que tenga características ópticas deseadas, mezclando las luces componentes según determinadas proporciones. En algunas realizaciones, las proporciones de las luces componentes pueden estar correlacionadas entre sí. Especialmente en algunas realizaciones, la proporción de una luz componente puede adoptar una relación lineal con una proporción de otra luz componente. Cabe señalar que la descripción anterior del dispositivo emisor de luz, se proporciona con un propósito ilustrativo y no pretende limitar el ámbito de la presente descripción. Los expertos en la técnica podrán realizar diversas variaciones y modificaciones según los principios de la presente descripción. Por ejemplo, la unidad 110 de iluminación puede tener un número cualquiera de fuentes 111, 112, 113, 114 de luz componentes, pudiendo producir cada fuente 111, 112, 113, 114 de luz una luz componente de cualquier color, y una luz componente puede ser una luz monocromática o policromática.
La unidad 115 de accionamiento puede accionar las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, proporcionándoles una tensión o intensidad a niveles calculados. La unidad 115 de accionamiento puede recibir un comando de la unidad 140 de control y ajustar como corresponda la tensión o intensidad de accionamiento para las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz individuales. La unidad 140 de control puede configurarse para seleccionar y determinar parámetros para la optimización espectral, basándose en los datos primarios predeterminados 120 y en los datos secundarios 130. Por ejemplo, la unidad 140 de control puede calcular proporciones respectivas de múltiples luces componente que hay que combinar para generar una luz deseada que tenga una cromaticidad sintetizada deseable, que esté definida por una uniformidad del color deseada. En algunas realizaciones, los datos secundarios 130 pueden proporcionar información a la unidad 140 de control sobre un estado de trabajo del sistema 100 de iluminación. Como se utiliza en la presente memoria, el término “estado de funcionamiento” se refiere, en sentido amplio, a cualquier condición o circunstancia en la que funciona una solución de iluminación, que incluye, aunque no de forma limitativa, el propósito u objetivo de la iluminación, el objeto o entorno de destino a iluminar, el requisito o la entrada por un valor por defecto del sistema o por un usuario, etc. En algunas realizaciones, la información sobre el estado de funcionamiento se refiere a condiciones de un entorno ambiente de un objeto de destino, y puede ser obtenida por un detector, transmitida desde un dispositivo de almacenamiento local o desde un servidor remoto, o ser introducida manualmente por un usuario o similar, o una combinación de las mismas.
En algunas realizaciones, la unidad 140 de control calcula las proporciones respectivas de luces componente, basándose en la cromaticidad componente y la cromaticidad deseada. Como se utiliza en la presente memoria, la expresión “cromaticidad componente” , se refiere a la cromaticidad de una luz componente, y la expresión “cromaticidad deseada” o “cromaticidad sintetizada” , se refiere a la cromaticidad de la luz deseada. En algunas realizaciones, los datos secundarios 130 pueden incluir las cromaticidades componente y deseada recibidas del usuario final, y transmiten los valores a la unidad 140 de control.
La unidad 140 de control puede usar un algoritmo de optimización que está diseñado para calcular los ajustes de control de la unidad 115 de accionamiento sobre la base de los datos primarios predeterminados 120 y de los datos secundarios instantáneos 130, para optimizar un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz y maximizar la vida útil de cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz. Los datos primarios predeterminados 120 incluyen una indicación de usuario 122, que proporciona un rango de edades promedio de una audiencia objetivo asociada a un área en la que va a funcionar el sistema de iluminación. Los datos secundarios instantáneos 130 pueden incluir valores de la temperatura de unión 131 de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz detectados por el sensor 117, la temperatura 133 de la parte óptica 116 detectada por el sensor 118 y la depreciación 132 en al menos una de entre la unidad 110 de iluminación y la unidad 115 de accionamiento durante el funcionamiento del sistema de iluminación.
Por ejemplo, con cuatro fuentes 111, 112, 113, 114 de luz componentes podría haber posibilidades ¡limitadas, o posibilidades limitadas únicamente por la resolución del control, para ajustar un color de coordenadas cromáticas deseado, mezclando los colores primarios utilizados. Dependiendo de la relación de mezcla, puede optimizarse hacia distintos parámetros como la eficiencia lumínica o la uniformidad del color. La uniformidad del color puede optimizarse hacia las propiedades de reproducción del color de la parte óptica 116. Cuando se realiza la optimización, pueden ajustarse las coordenadas de cromaticidad x/y deseadas.
Los datos primarios predeterminados 120 pueden incluir unos datos previamente medidos 121 para cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, de la unidad 115 de accionamiento y de la parte óptica 116. Dichos datos medidos pueden proporcionarse como una especificación de los fabricantes de al menos una de entre la unidad 115 de accionamiento, las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz y la parte óptica 116. Dichos datos medidos para las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, pueden incluir un espectro de color predeterminado, una longitud de onda máxima, una longitud de onda dominante y un ángulo de haz a anchura a mitad de altura máxima para cada una de las fuentes de luz.
Los datos secundarios instantáneos 130 pueden incluir cualquier depreciación 132 del rendimiento predeterminado de la unidad 115 de accionamiento y de la parte óptica 116. Dichos datos secundarios 130 también pueden incluir una depreciación lumínica que puede determinarse con un error en una distribución de energía espectral predeterminada en la fuente 111, 112, 113, 114 de luz durante el funcionamiento del sistema.
La Figura 2 es un diagrama de flujo de un método que muestra un ejemplo 200 de funcionamiento del sistema 100 de iluminación. El ejemplo 200 del proceso comienza en una etapa 210. La etapa 210 del método 200 incluye recopilar los datos primarios predeterminados 120 relativos a las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, la parte óptica 116 y la unidad 115 de accionamiento. Una etapa 220 del método 200 incluye obtener los datos secundarios instantáneos 130, en tiempo real, de la unidad 110 de iluminación, la parte óptica 116 y la unidad 115 de accionamiento durante el funcionamiento del sistema 100 de iluminación. Una etapa 230 del método 200 incluye calcular los ajustes de control de la unidad 116 de accionamiento, basándose en los datos 120 primarios predeterminados y los datos secundarios instantáneos 130. Una etapa 240 del método incluye controlar la unidad 116 de accionamiento, según los ajustes de control calculados. El método 200 puede terminar entonces en la etapa 240.
En algunas realizaciones, la etapa 240 puede incluir controlar un valor lumínico de cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz durante el funcionamiento del sistema 100 de iluminación, según los ajustes de control calculados.
Se entiende que las etapas 210, 220, 230, 240 del método 200 pueden incluir un sistema de iluminación que tenga cualquiera de las características o combinaciones de características que se describen en la presente memoria, en relación con las explicaciones del sistema 100 de iluminación. Por lo tanto, la invención descrita de la Figura 1 y todos los aspectos de las explicaciones anteriores del sistema 100 de iluminación, se incorporan, por la presente, en la presente explicación de los ejemplos del método 200.
La presente invención puede resumirse como relacionada con un sistema 100 de iluminación con una unidad 110 de iluminación que comprende al menos dos fuentes 111, 112, 113, 114 de luz que tienen espectros de color distintos, con una parte óptica 116 que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, con una unidad 116 de accionamiento que está conectada a la unidad 110 de iluminación, con un sensor 117, 118 que está configurado para detectar al menos una de entre la temperatura de unión 131 de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz en una posición de un área de conexión entre la unidad 115 de accionamiento y la unidad 110 de iluminación y la temperatura 133 de la parte óptica 116, y con una unidad 140 de control que está configurada para optimizar un valor de la uniformidad del color de cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz y para maximizar la vida útil de cada una de las fuentes 111, 112, 113, 114 de luz, y configurada para actuar sobre la unidad 116 de accionamiento.
Será evidente para un experto en la técnica que el alcance de la presente invención no se limita a los ejemplos comentados anteriormente, sino que son posibles varios cambios y modificaciones de los mismos sin apartarse del alcance de la presente invención tal como se define por las reivindicaciones adjuntas.
Lista de referencia
100 Sistema de iluminación
110 Unidad de iluminación
111, 112, 113, 114 Fuentes de luz
115 Unidad de accionamiento
116 Parte óptica
117, 118 Sensores
120 Datos primarios predeterminados
121 Mediciones predeterminadas
indicación de usuario
Datos secundarios instantáneos
Temperatura de unión
Datos de depreciación
Temperatura de la parte óptica
Unidad de control

Claims (15)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Sistema (100) de iluminación, que comprende:
    - una unidad (110) de iluminación, que comprende al menos dos fuentes (111, 112, 113, 114) de luz que tienen espectros de color distintos,
    - una parte óptica (116) que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz,
    - una unidad (115) de accionamiento que está conectada a la unidad (110) de iluminación y que está configurada para proporcionar energía a las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz de la unidad (110) de iluminación,
    - al menos un sensor (117, 118) que está configurado para detectar al menos una de la temperatura de unión (131) de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz en una posición de un área de conexión entre la unidad (115) de accionamiento y la unidad (110) de iluminación, y la temperatura de la parte óptica (116),
    - una unidad (140) de control configurada para actuar sobre la unidad (115) de accionamiento, en función de los datos primarios predeterminados (120) relativos a las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz, a la parte óptica (116) y a la unidad (115) de accionamiento, así como datos secundarios instantáneos (130), obtenidos en tiempo real, de la unidad (110) de iluminación, de la parte óptica (116) y de la unidad (115) de accionamiento durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación,
    en donde la unidad (140) de control está configurada para utilizar un algoritmo de optimización que está diseñado para calcular la configuración de control de la unidad (115) de accionamiento, basándose en los datos primarios predeterminados (120) y los datos secundarios instantáneos (130), para optimizar un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz, estando el sistema (100) de iluminación caracterizado por que
    la unidad (140) de control está configurada, además, para utilizar el algoritmo de optimización, para maximizar una vida útil de cada una de las fuentes (111, 112, 1132, 114) de luz, y en donde los datos primarios predeterminados (120) incluyen un rango de edades promedio de una audiencia objetivo asociada a un área en la que va a funcionar el sistema (100) de iluminación, y
    en donde los datos secundarios instantáneos (130) incluyen valores de al menos una de la temperatura de unión (131) de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz y la temperatura de la parte óptica (133) detectada por el al menos un sensor (117, 118), y de depreciación (132) en al menos una de la unidad (110) de iluminación y la unidad (115) de accionamiento durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación.
  2. 2. Sistema (100) de iluminación según la reivindicación 1, en donde los datos primarios predeterminados (120) incluyen un valor lumínico objetivo preestablecido.
  3. 3. Sistema (100) de iluminación según las reivindicaciones 1 o 2, en donde los datos primarios predeterminados (120) incluyen una temperatura de color correlacionada objetivo preestablecida.
  4. 4. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde los datos primarios predeterminados (120) incluyen un valor de presión predeterminado que se permite aplicar a la unidad (110) de iluminación.
  5. 5. Sistema (100) de iluminación según la reivindicación 4, en donde la depreciación (132) en la unidad (110) de iluminación es detectable cuando un valor de presión que se aplica a la unidad (110) de iluminación durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación, es mayor que el valor de presión predeterminado.
  6. 6. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde la unidad (140) de control está configurada para controlar un valor lumínico de cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación.
  7. 7. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz comprende una fuente luminosa basada en semiconductores.
  8. 8. Sistema (100) de iluminación según la reivindicación 7, en donde al menos una parte de la fuente luminosa basada en semiconductores incluye un diodo emisor de luz.
  9. 9. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1-8, en donde el algoritmo de optimización puede establecerse en un espacio de color CIE X, Y, Z estandarizado.
  10. 10. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el algoritmo de optimización está configurado para producir un valor de la uniformidad del color inferior a 10 Kelvin.
  11. 11. Sistema (100) de iluminación según cualquiera de las reivindicaciones 1-10, en donde la unidad (140) de control está configurada para atenuar cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación.
  12. 12. Método (200) para accionar un sistema (100) de iluminación, con una unidad (110) de iluminación, que comprende al menos dos fuentes (111, 112, 113, 114) de luz que tienen espectros de color distintos, con una parte óptica (116) que está configurada para mezclar los espectros de color de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz, con una unidad (116) de accionamiento que está conectada a la unidad (110) de iluminación y que está configurada para proporcionar energía a las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz de la unidad (110) de iluminación, con al menos un sensor (117, 118) que está configurado para detectar al menos una de la temperatura (131) de unión de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz en una posición de un área de conexión entre la unidad (115) de accionamiento y la unidad (110) de iluminación, y la temperatura de la parte óptica (116), y con una unidad (140) de control que está configurada para optimizar un valor de uniformidad del color de cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz y para maximizar la vida útil de cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz, y configurada para actuar sobre la unidad (116) de accionamiento, en donde el método comprende:
    - recopilar (210) unos datos primarios predeterminados (120) relativos a las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz, la parte óptica (116) y la unidad (115) de accionamiento,
    - obtener (220) unos datos secundarios instantáneos (130), en tiempo real, de la unidad (110) de iluminación, la parte óptica (116) y la unidad (115) de accionamiento durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación, en donde los datos secundarios instantáneos (130) incluyen valores de al menos una de la temperatura de unión (131) de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz y la temperatura (133) de la parte óptica (116) detectada por el al menos un sensor (117, 118), y de una depreciación (132) en al menos una de la unidad (110) de iluminación y la unidad de mando (116) durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación,
    - calcular (230) los ajustes de control de la unidad (116) de accionamiento, sobre la base de los datos primarios predeterminados (120) y de los datos secundarios instantáneos (130) y
    - controlar la unidad (116) de accionamiento, según los ajustes de control calculados.
  13. 13. Método según la reivindicación 12, en donde los datos primarios predeterminados (120) incluyen un valor de presión predeterminado que se permite aplicar a la unidad (110) de iluminación.
  14. 14. Método según la reivindicación 13, en donde la depreciación (132) en la unidad (110) de iluminación es detectable cuando un valor de presión que se aplica a la unidad (110) de iluminación durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación, es mayor que el valor de presión predeterminado.
  15. 15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 12-14, que comprende, además:
    - controlar un valor lumínico de cada una de las fuentes (111, 112, 113, 114) de luz durante el funcionamiento del sistema (100) de iluminación, según los ajustes de control calculados.
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