CZ2014454A3 - Optical element for variable information boards - Google Patents
Optical element for variable information boards Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014454A3 CZ2014454A3 CZ2014-454A CZ2014454A CZ2014454A3 CZ 2014454 A3 CZ2014454 A3 CZ 2014454A3 CZ 2014454 A CZ2014454 A CZ 2014454A CZ 2014454 A3 CZ2014454 A3 CZ 2014454A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- light guide
- light
- optical lens
- fixed
- rgb
- Prior art date
Links
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
Optický prvek pro proměnné informační tabule, sestávající z RGB LED diody (4) typu SMD jako zdroje tří monofrekvenčních záření, za touto diodou (4) souose uspořádaného světlovodu (5) a navazující souose uspořádané optické čočky (8), přičemž optická čočka (8) je vytvořena se dvěma zakřivenými plochami. První zakřivená plocha (d) je přivrácena ke světlovou (5). Druhá zakřivená plocha (e) vytvořená na straně optické čočky (8) odvrácené od světlovodu (5) a je vytvořená jako astigmatická. Světlovod (5) je tvořený komolým šestihranem s vrcholovým úhlem 14.degree. přecházejícím na začátku i konci na šestihran pravidelný. U optického prvku je na RGB LED diodě (4) nasazeno středící pouzdro (7) pro zajištění souososti RGB LED diody (4) a světlovodu (5) a kterým je současně RGB LED dioda (4) typu SMD zafixována do desky plošného spoje (3), přičemž optická čočka (8) je utěsněna v čelní desce – matrici (1), na které jsou pevně fixovány první rozpěrné sloupky (9) pro přesné vymezení vzdálenosti mezi čelní deskou – matricí (1) a opěrnou deskou (2), kterou jsou fixována pouzdra (6), vložená mezi opěrnou desku (2) a optickou čočku (8). Opěrná deska (2) je připevněna pomocí druhých rozpěrných sloupků (10) pro vymezení vzdálenosti mezi opěrnou deskou (2) a deskou plošného spoje (3), přičemž na vnitřní straně pouzdra (6) je vytvořeno 6 opěrných ploch pro světlovod (5) a připevňovacími prvky (11) je vymezena vůle světlovodu (5) mezi středícím pouzdrem (7) a pouzdrem (6) a světlovod (5) je tak pevně fixován a jeho vstupní plocha je uspořádána přímo na pouzdru čipů RGB LED diody (4).Optical element for variable information boards, consisting of an RGB LED diode (4) of the SMD type as a source of three mono-frequency radiation, downstream of the diode (4) coaxially arranged light guide (5) and the adjacent optical lens (8), wherein the optical lens ( 8) is formed with two curved surfaces. The first curved surface (d) faces the light (5). The second curved surface (e) formed on the side of the optical lens (8) facing away from the light guide (5) is formed as astigmatic. The light guide (5) is a truncated hexagon with a vertex angle of 14.degree. changing to the hexagon at the beginning and end. On the RGB LED diode (4), the centering sleeve (7) is mounted on the optical element to ensure the RGB LED (4) and the light guide (5) are aligned and fixed to the PCB (3). ), wherein the optical lens (8) is sealed in a faceplate (1) on which the first spacers (9) are fixed to precisely define the distance between the faceplate (1) and the backplate (2) which the housings (6) fixed between the support plate (2) and the optical lens (8) are fixed. The support plate (2) is fixed by means of second spacing posts (10) for defining the distance between the support plate (2) and the printed circuit board (3), wherein 6 supporting surfaces for the light guide (5) are formed on the inside of the housing (6) and the light guide clearance (5) is defined between the centering sleeve (7) and the sleeve (6) by the fastening elements (11) and the light guide (5) is thus fixed and its entry surface is arranged directly on the RGB LED diode chip housing (4).
Description
Optický prvek pro proměnné informační tabuleOptical element for information board variables
Oblast technikyField of technology
Vynález se týká optického prvku pro použití zejména v oblasti řízení dopravy pro proměnné, informační tabule a proměnné dopravní značky v uspořádání v matici s více světelnými body.The invention relates to an optical element for use in particular in the field of traffic control for variables, information boards and traffic sign variables in an array with multiple light points.
Dosavadní stav technikyState of the art
V oblasti dopravy se pro proměnné dopravní informační tabule a značky používá řada / optických prvků se světelnými diodami LED jako světelnými zdroji ve spojení s optickými , čočkami a dalšími prvky usměrňujícími světelné paprsky.In the field of transport, a number / optical elements with LEDs are used for the variable traffic information boards and signs as light sources in conjunction with optical, lenses and other light-directing elements.
~ Z CZ dokumentu 14556 (Ul) a CZ PV 298 725 je patrný jednobodový dioptrický element jako jednotlivý světelný bod pro proměnné dopravní značky, který sestává z LED diody, optické čočky a stínícího tubusu, v němž jsou LED dioda a optická ěočka uloženy. Podstata tohoto technického řešeni spočívá v tom, že před jednu polovodičovou luminiscenční LED diodu je vložena jedna fazetová čočka, opatřená nejméně dvěma rozptylnými fazetami na své vnější plose, odvracené od LED diody. Tedy obě rozptylové fazety jsou vytvořené na jedné straně čočky. Fazetová čočka tak optimálně upravuje úzkou vyzařovací charakteristiku LED diody a maximálně rozptyluje nežádoucí rušivé vnější světlo, vstupující do optiky jednodiodového dioptrického elementu. Z těchto důvodů je jednobodový dioptrický element vhodný jen pro proměnné dopravní značky se spojitým uspořádáním bodů, kdy body kopírují obrys dopravního symbolu. Počet symbolů je tak omezen cca na 10 vzhledem k počtu protínajících se obrysových čar.~ CZ document 14556 (Ul) and CZ PV 298 725 show a single-point dioptric element as a single light point for variable traffic signs, which consists of an LED diode, an optical lens and a shielding tube in which the LED diode and the optical lens are housed. The essence of this technical solution lies in the fact that in front of one semiconductor luminescent LED diode a single facet lens is inserted, provided with at least two scattering facets on its outer surface, facing away from the LED diode. Thus, both scattering facets are formed on one side of the lens. The veneer lens thus optimally adjusts the narrow radiation characteristic of the LED diode and scatters unwanted interfering external light entering the optics of the single-diode diopter element as much as possible. For these reasons, the single-point dioptric element is only suitable for variable traffic signs with a continuous arrangement of points, where the points copy the outline of the traffic symbol. The number of symbols is thus limited to approx. 10 due to the number of intersecting contour lines.
Toto řešeni je použitelné pouze pro LED diody s jedním čipem emitujícím monofrekvenční záření, případně čipem překrytým vrstvičkou luminoforu pro bílé světlo. Jednobodový dioptrický element podle tohoto řešení tedy může vyzařovat pouze jednu barvu světla.This solution is applicable only for LED diodes with one chip emitting monofrequency radiation, or a chip covered by a phosphor layer for white light. Thus, a single-point dioptric element according to this solution can emit only one color of light.
Z US 200^)052189 - je patrný světelný optický prvek pro inzertní tabule a proměnné dopravní zančky, sestávající ze světelného zdroje RGB LED diody, světlovodu o průřezu polygonu, jehož průřez je buď konstantní, nebo se pozvolna rozšiřuje a dále optický prvek sestává ze spojné čočky uspořádané za světlovodem, případně sestává z dalších optických struktur uspořádanými za čočkou. Tyto prvky jsou skládané do matic, obsahujících více takových prvků.From U.S. Pat. the lens arranged behind the light guide, or consists of other optical structures arranged behind the lens. These elements are stacked into matrices containing several such elements.
Podstata vynálezuThe essence of the invention
Na základě vývoje a zkoušení a ověřování byl vyvinut optický prvek pro proměnné informační tabule, který doplňuje obor techniky těchto optických prvků, využívajících jako světelný zdroj - RGB LED diody typu SMD (surface mount device) s čipy RGB uspořádanými do trojúhelníku, nebo ležícími na společné přímce, a využívající pro přenos monofrekvenčních záření z čipů RGB LED diody světlovod, přičemž podstata optického prvku pro proměnné informační tabule podle tohoto vynálezu spočívá v tom, že světlovod je vytvořen ve tvaru komolého šestihranu s vrcholovým úhlem 14°, přecházejícího na obou koncích do šestihranu pravidelného a na druhém konci světlovodů je umístěna optická čočka, která je vytvořena se dvěma zakřivenými plochami, přičemž první zakřivena plocha, například vytvořená jako rotační, je vytvořena na straně optické čočky přivrácené ke světlovodů a druhá zakřivená plocha, vytvořená na straně optické čočky odvrácené od světlovou (5), je vytvořená jako astigmatická, podle CZ UV 22619.Based on development and testing and verification, an optical element for information board variables was developed, which complements the field of technology of these optical elements, using as a light source - RGB LED diodes type SMD (surface mount device) with RGB chips arranged in a triangle or lying on a common using a light guide for the transmission of monofrequency radiation from RGB chips, the essence of the optical element for the variable information board according to the invention is that the light guide is formed in the shape of a truncated hexagon with an apex angle of 14 ° passing into the hexagon at both ends an optical lens is formed at the other end of the light guides, which is formed with two curved surfaces, the first curved surface, e.g. formed as a rotating one, being formed on the optical lens side facing the light guides and the second curved surface formed on the optical lens side facing away from light (5), is designed as astigmatic, according to CZ UV 22619.
Mezi první zakřivenou plochou optické čočky a výstupní plochou světlovodů je vzduchová mezera.There is an air gap between the first curved surface of the optical lens and the exit surface of the light guides.
Světelný zdroj - RGB LED dioda, světlovod a optická čočka jsou uspořádány koaxiálně. Souosost optických prvků zajišťují pouzdra, do kterých jsou tyto zasunuty.Light source - RGB LED, light guide and optical lens are arranged coaxially. The coaxiality of the optical elements is ensured by the housings into which they are inserted.
Výsledná barva světla ze světelného zdroje je kromě červené, zelené a modré, směsí alespoň dvou monofrekvenčních záření stejné nebo rozdílné intenzity. Aby výsledná barva světla vystupujícího z optického prvku byla rovnoměrně rozložena do požadovaných vyzařovacích úhlů, je nutné jednotlivá monofrekvenční záření promíchat. K tomu slouží v tomto optickém prvku světlovod.The resulting color of the light from the light source is, in addition to red, green and blue, a mixture of at least two monofrequency radiation of the same or different intensity. In order for the resulting color of the light emanating from the optical element to be evenly distributed to the desired emission angles, it is necessary to mix the individual monofrequency radiation. A light guide is used in this optical element for this purpose.
Světlovod slouží k přenosu monofrekvenčních záření z čipů RGB LED diody na optickou cocku. Hlavním úkolem světlovou ale je rozložit světelnou energii emitovanou čipy RGB rovnoměrně na výstupní plochu svěltovodu a právě z těchto důvodů je světlovod řešen jako komolý šestihran s vrcholovým úhlem 14° přecházející na začátku i konci na šestihran pravidelný. Tvar světlovodů byl vypočten a experimentálně ověřen.The light guide is used to transmit monofrequency radiation from the RGB LED chips to the optical cock. The main task of light, however, is to distribute the light energy emitted by RGB chips evenly on the output surface of the light guide, and for these reasons the light guide is designed as a truncated hexagon with an apex angle of 14 ° passing at the beginning and end to a regular hexagon. The shape of the light guides was calculated and experimentally verified.
Monofrekvenční záření emitovaná čipy RGB LED diody vstupují do světlovodů a část paprsků prochází světlovodem přímo na jeho výstupní plochu.The monofrequency radiation emitted by the RGB LED chips enters the light guides and part of the rays passes through the light guide directly to its output surface.
Paprsky s vrcholovým úhlem do 18° světlovodem projdou až na jeho výstupní plochu, ostatní se uvnitř odrazí na rovinných plochách c komolého i pravidelného šestihranu. Úhel dopadu všech paprsku je vždy větší jak 42°, dochází k jejich totálnímu odrazu a stěny šestihranů se chovají jako zrcadla. Uvnitř světlovou dochází k několikanásobným odrazům, při kterých se obraz každého světloemitujícího čipu vždy zrcadlově otočí okolo roviny spojující vrcholy šestihranu. Výsledkem je pravidelné rozložení monofrekvenčních záření na výstupní ploše světlovodů.The rays with an apex angle of up to 18 ° pass through the light guide to its exit surface, the others are reflected inside on the planar surfaces c of the truncated and regular hexagon. The angle of incidence of all rays is always greater than 42 °, their total reflection occurs and the walls of the hexagons behave like mirrors. Inside the light, there are multiple reflections, during which the image of each light-emitting chip always rotates around the plane connecting the vertices of the hexagon. The result is a regular distribution of monofrequency radiation on the output surface of the light guides.
Podle úhlu dopadu se tyto paprsky odrážejí a dopadají buď přímo na výstupní plochu světlovou^nebo na protilehlou plochu, kde se znovu odrazí. Výsledkem je to, že z výstupní plochy světlovodů vycházejí paprsky monofrekvenčních záření přímé i zrcadlené podle 3 rovin spojujících vrcholy šestihranu.Depending on the angle of incidence, these rays are reflected and fall either directly on the light output surface or on the opposite surface, where they are reflected again. As a result, the rays of monofrequency radiation, both direct and mirrored, emanate from the exit surface of the light guides according to the 3 planes connecting the vertices of the hexagon.
Vstupní plocha světlovou leží přímo na zapouzdření čipů RGB LED diody. Je tak zabráněno usazování prachových částic na výstupní ploše RGB LED a vstupní ploše světlovodů.The light input area lies directly on the encapsulation of the RGB LED chips. This prevents dust particles from settling on the output surface of the RGB LED and the input surface of the light guides.
Indexy lomu obou materiálů jsou téměř stejné (1,4 a 1,49) tak nedochází ke ztrátě energie. Teplotní diference při maximálním výkonu všech RGB čipů je pouze I^C oproti okolnímu prostředí. Přímý kontakt RGB LED se světlovodem tedy nemá vliv na změnu optických vlastností prvku.The refractive indices of both materials are almost the same (1.4 and 1.49) so there is no energy loss. The temperature difference at maximum power of all RGB chips is only I ^ C compared to the surrounding environment. The direct contact of the RGB LED with the light guide therefore does not affect the change in the optical properties of the element.
Světelné paprsky vycházející ze světlovod do opticky řidšího prostředí se lámou a dopadají na první lomnou plochu optické čočky. Vzdálenost mezi výstupní plochou světlovou a první lomnou plochou čočky je nastavena opěrnými plochami pouzdra. Zde se paprsky opět lámou, procházejí čočkou a dopadají na její druhou lomnou plochu. Tato druhá lomná plocha je navržena jako astigmatická a směruje světelné paprsky vystupující z čočky do požadovaných vyzařovacích úhlů ve vertikální a horizontální roviněThe light rays emanating from the light guide into an optically thinner environment refract and impinge on the first refractive surface of the optical lens. The distance between the light exit surface and the first refractive surface of the lens is set by the abutment surfaces of the housing. Here the rays refract again, pass through the lens and fall on its second refractive surface. This second refractive surface is designed to be astigmatic and directs light rays emanating from the lens to the desired beam angles in the vertical and horizontal planes.
Současně je tvar druhé lomné plochy optické čočky navržen tak, aby sluneční paprsky na ní dopadající byly po průchodu čočkou na první lomné ploše odkloněny mimo světlovod.At the same time, the shape of the second refractive surface of the optical lens is designed so that the sun's rays incident on it are deflected out of the light guide after passing through the lens on the first refractive surface.
Pro požadavek většího vyzařovacího úhlu v horizontální rovině se místo astigmatické čočky použije čočka fazetová s vertikálně orientovanými fazetami.To require a larger beam angle in the horizontal plane, a veneer lens with vertically oriented veneers is used instead of an astigmatic lens.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Vynález je blíže objasněn na přiložených obrázcích, kde na obr. la, 1b, lc, Id, le je znázorněn průběh světelných paprsků optickým prvkem, který je vyobrazen v podélném a pncnem řezu, na obr. 2 je v axonometrickém pohledu znázorněn celý optický prvek, na obr. 3 je tento optický prvek znázorněn v řezu a na obr. 4 je v axonometrickém pohledu zobrazeno rozložení optického prvku na jednotlivé komponenty.The invention is explained in more detail in the accompanying figures, in which FIGS. Fig. 3 is a sectional view of this optical element, and Fig. 4 is an axonometric view of the distribution of the optical element into individual components.
Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention
Optický prvek pro proměnné informační tabule, znázorněný na obr. 1 4 4 je tvořen světelným zdrojem RGB LED diodou 4 typu SMD s čipy RGB uspořádanými do trojúhelníku, světlovodem 5 pro přenos monofrekvenčních záření z čipů RGB LED diody 4, který je vytvořen ve tvaru komolého šestihranu s vrcholovým úhlem 14°, přecházejícího na obou koncích do šestihranu pravidelného a optickou čočkou 8, která je uspořádána na druhém konci světlovou 5, přičemž optická čočka 8 je vytvořena se dvěma zakřivenými plochami, přičemž první zakřivená plocha je vytvořená jako rotační a je vytvořena na straně optické čočky 8 přivrácené ke světlovodu 5 a druhá zakřivená plocha, vytvořená na straně optické čočky 8 odvrácené od světlovou 5, je vytvořená jako astigmatická.The optical element for the information board variables, shown in Fig. 1 4 4, consists of a light source RGB LED diode 4 of the SMD type with RGB chips arranged in a triangle, a light guide 5 for transmitting monofrequency radiation from the RGB LED chips 4, which is formed in the shape of a truncated hexagon with an apex angle of 14 °, passing at both ends into a regular hexagon and an optical lens 8, which is arranged at the other end with a light 5, the optical lens 8 being formed with two curved surfaces, the first curved surface being rotatable and formed on the side of the optical lens 8 facing the light guide 5 and the second curved surface formed on the side of the optical lens 8 facing away from the light guide 5 is formed as astigmatic.
RGB LED dioda 4 vyzařuje monofrekvenční záření s vlnovou délkou 470 nm pro barvu modrou, 525 nm pro barvu zelenožlutou a 625 nm pro barvu červenou v poměrně širokém světelném svazku s vrcholovým úhlem 120>U30°. Pro barvy používané v dopravě vyhovuje pouze chromatičnost barvy červené a modré, které leží na hranici trichromatického trojúhelníku. Chromatičnost dalších barev (bílá, jantarová, modrozelená) se nastaví intenzitou jasu jednotlivých RGB čipů pomocí šířkové pulzní modulace tak, aby výsledná chromatičnost ležela v oblasti definované trichromatickými souřadnicemi x,y, podle CIE 1931 požadované ČSNEN 12966-1.RGB LED 4 emits monofrequency radiation with a wavelength of 470 nm for blue, 525 nm for green-yellow and 625 nm for red in a relatively wide light beam with a peak angle of 120> U30 °. For colors used in transport, only the chromaticity of the colors red and blue, which lie on the border of the trichromatic triangle, is suitable. The chromaticity of other colors (white, amber, blue-green) is set by the brightness intensity of individual RGB chips using width pulse modulation so that the resulting chromaticity lies in the area defined by trichromatic coordinates x, y, according to CIE 1931 required by ČSNEN 12966-1.
Světlovod 5 slouží k přenosu monofrekvenčních záření z čipů RGB LED diody 4 na optickou čočku 8. Hlavním úkolem světlovou 5 ale je rozložit světelnou energii emitovanou čipy RGB rovnoměrně na výstupní plochu b svěltovodu 5, a právě z těchto důvodů je světlovod 5 řešen jako komolý šestihran s vrcholovým úhlem 14° přecházející na začátku i konci na šestihran pravidelný. Tvar světlovodu byl vypočten a experimentálně ověřen.The light guide 5 serves to transmit monofrequency radiation from the RGB LEDs 4 to the optical lens 8. However, the main task of the light 5 is to distribute the light energy emitted by the RGB chips evenly to the output surface b of the light guide 5, and for these reasons the light guide 5 is designed as a truncated hexagon with a vertex angle of 14 ° passing at the beginning and end to a hexagon regular. The shape of the light guide was calculated and experimentally verified.
Světelné paprsky s vyzařovacím úhleml30° vystupují z čipů LED diody 4 a dopadají na vstupní plochu a světlovodu Á Na optickém rozhraní se lámou a postupují světlovodem 5. Paprsky s vrcholovým úhlem do 18° světlovodem 5 projdou až na jeho výstupní plochu b, ostatní se uvnitř odrazí na rovinných plochách c komolého i pravidelného šestihranu. Úhel dopadu všech paprskuje vždy větší jak 42°, dochází k totálnímu odrazu a stěny šestihranů se chovají jako zrcadla. Uvnitř světlovou dochází k několikanásobným odrazům při kterých se obraz každého světloemitujícího čipu vždy zrcadlově otočí okolo roviny spojující vrcholy šestihranu. Výsledkem je pravidelné rozložení monofrekvenčních záření na výstupní ploše b světlovodu 5.Light beams with a beam angle of 30 ° emerge from the chips of the LED diode 4 and fall on the input surface and the light guide Á At the optical interface they refract and advance through the light guide 5. Rays with a peak angle of up to 18 ° pass through the light guide 5 bounces on planar surfaces c of truncated and regular hexagon. The angle of incidence of all rays is always greater than 42 °, there is a total reflection and the walls of the hexagons behave like mirrors. Inside the light, there are multiple reflections in which the image of each light-emitting chip always rotates around the plane connecting the vertices of the hexagon. The result is a regular distribution of monofrequency radiation on the output surface b of the light guide 5.
Na světlovod 5 je dále nasazeno pouzdro 6, které zajišťuje souosost světlovou 5 a optické čočky 8 a současně vymezuje jejich vzájemnou vzdálenost.A housing 6 is further mounted on the light guide 5, which ensures the alignment of the light 5 and the optical lens 8 and at the same time defines their mutual distance.
Optická čočka 8 má dvě zakřivené lomné plochy. První lomná plocha d je přivrácena ke světlovou 5, a je vytvořena jako rotační. Jejím meridiánem je přímka a křivka třetího řádu (meridián rotační plochy je průsečnice této plochy s rovinou, procházející její osou rotace). Světelné paprsky, vycházející ze světlovodu 5 jsou plně zachycovány první zakřivenou plochou d optické čočky 8 a lomeny na ní tak, že vytvářejí divergentní svazek paprsků procházejících čočkou 8 a dopadajících na její druhou zakřivenou plochu e, která je vytvořena na straně optické čočky 8 odvrácené od světlovodu 5_, tedy na opačné straně než první zakřivená plocha d. Tato zakřivená lomná plocha e je vytvořena jako astigmatická a světelné paprsky se na ní lámou do horizontálního i vertikálního směru podle požadovaných vyzařovacích úhlů.The optical lens 8 has two curved refractive surfaces. The first refractive surface d faces the light 5, and is formed as a rotary surface. Its meridian is a straight line and a third-order curve (the meridian of a rotating surface is the intersection of this surface with a plane passing through its axis of rotation). The light rays emanating from the light guide 5 are fully captured and refracted by the first curved surface d of the optical lens 8 so as to form a divergent beam of rays passing through the lens 8 and incident on its second curved surface e, which is formed on the side of the optical lens 8 facing away from This curved refractive surface e is formed as astigmatic and the light rays are refracted in it in both the horizontal and vertical directions according to the required radiation angles.
Světelné paprsky, vycházející z čipů RGB LED diody 4, jsou po průchodu světlovodem 5 a optickou čočkou 8 vyzařovány pod rozptylovým úhlem a ve směru vertikálním a pod rozptylovým úhlem β ve směru horizontálním.The light rays emanating from the RGB LEDs 4 are emitted at a scattering angle and in the vertical direction and at a scattering angle β in the horizontal direction after passing through the light guide 5 and the optical lens 8.
Při požadavku většího vyzařovacího úhlu v horizontální rovině se druhá lomná plocha optické čočky 8 řeší jako fazetová s vertikálně orientovanými fazetami.If a larger beam angle is required in the horizontal plane, the second refractive surface of the optical lens 8 is designed as a facet with vertically oriented facets.
Tvar druhé zakřivené plochy e optické čočky 8 a délka optické čočky 8 jsou navrženy tak, aby sluneční světlo, zvenčí dopadající na optický prvek pod zadaným mezním úhlem 9, bylo odkloněno mimo výstupní plochu světlovou 5. Je tak zabráněno vzniku fantomů (falešné světlo), které by vznikly v optickém prvku odrazem světelných paprsků vycházejících z cizího zdroje, nej častěji paprsku slunečních dopadajících pod určitým úhlem.The shape of the second curved surface e of the optical lens 8 and the length of the optical lens 8 are designed so that sunlight incident on the optical element from the outside at a specified limit angle 9 is deflected outside the light output surface 5. This prevents phantoms (false light). which would arise in the optical element by the reflection of light rays emanating from a foreign source, most often the rays of the sun incident at a certain angle.
Optický prvek podle tohoto technického řešení není navržen jako samostatná komponenta a osazuje se v matici 8x8 nebo 8x16 světelných bodů podle velikosti desky plošného spoje 3 na které jsou osazeny středící pouzdra 7 a RGB LED 4. Na této desce plošného spoje 3 jsou také osazeny součástky řídící elektroniky nutné pro řízení jasu a barev RGB LED.The optical element according to this technical solution is not designed as a separate component and is mounted in a matrix of 8x8 or 8x16 light points according to the size of the printed circuit board 3 on which the centering housings 7 and RGB LED 4 are mounted. electronics needed to control the brightness and color of RGB LEDs.
RGB LED dioda 4 je typu SMD a je osazena spolu s dalšími RGB LED téhož typu na desce plošného spoje 3 tak, že tvoří matici 8x8, nebo 8x16 bodů s roztečí 15, 18 nebo 2(jmm.The RGB LED 4 is of the SMD type and is mounted together with other RGB LEDs of the same type on the printed circuit board 3 so as to form a matrix of 8x8 or 8x16 dots with a spacing of 15, 18 or 2 (jmm.
Na každé RGB LED diodě 4 je nasazeno středící pouzdro 7, které se zalepí, nebo lokálním ohřevem zafixuje do desky plošného spoje 3. Toto pouzdro slouží k zajištění souososti RGBA centering sleeve 7 is mounted on each RGB LED diode 4, which is glued or fixed to the printed circuit board 3 by local heating. This sleeve serves to ensure RGB coaxiality
LED diody 4 a světlovodu 5.LEDs 4 and light guide 5.
Optické čočky 8 jsou zalepeny a vodotěsně zatmeleny v čelní desce - matricí 1, na které jsou pevně fixovány rozpěrné sloupky 9. První rozpěrné sloupky 9 přesně vymezují vzdálenost mezi čelní deskou - matricí 1 a opěrnou deskou 2.The optical lenses 8 are glued and watertight sealed in the front plate - matrix 1, on which the spacer posts 9 are firmly fixed. The first spacer posts 9 precisely define the distance between the front plate - matrix 1 and the support plate 2.
Opěrná deska 2 je vyrobena z hliníkového plechu a slouží k fixaci pouzder 6. Současně snižuje radiaci tepelného záření vystupujícího z čelní desky-matrice 1 za horkého slunečného počasí a chrání tak elektronické součástky osazené na desce plošného spoje 3 před přehřátím a vyřazením zařízení z provozu.The support plate 2 is made of aluminum sheet and serves to fix the housings 6. At the same time it reduces the radiation of thermal radiation emanating from the front plate-matrix 1 in hot sunny weather and thus protects electronic components mounted on the printed circuit board 3 from overheating and decommissioning.
Mezi opěrnou desku 2 a optickou čočku 8 je vloženo pouzdro 6, které zajišťuje optickou čočku 8 proti vypadnutí z čelní desky - matrice 1 při nárazu cizího tělesa na čelní desku matrici 1 a současně zajišťuje její souosost se světlovodem 5.A housing 6 is inserted between the support plate 2 and the optical lens 8, which secures the optical lens 8 against falling out of the faceplate - matrix 1 upon impact of a foreign body on the faceplate matrix 1 and at the same time ensures its alignment with the light guide 5.
Opěrná deska 2 je připevněna pomocí druhých rozpěmých sloupků 10, které vymezují vzdálenost mezi opěrnou deskou 2 a deskou plošného spoje 3. Na vnitřní straně pouzdra 6 je vytvořeno 6 opěrných ploch pro světlovod 5.The support plate 2 is fixed by means of second spacing posts 10, which define the distance between the support plate 2 and the printed circuit board 3. 6 support surfaces for the light guide 5 are formed on the inside of the housing 6.
Po připevnění desky plošného spoje 3 šrouby 11 se vymezí vůle světlovou 5 mezi středícím pouzdrem 7 a pouzdrem 6. Světlovod 5 je tak pevně fixován a jeho vstupní plocha a leží přímo na pouzdru čipů RGB LED diody 4. Tak jsou kompenzovány nepřesnosti vznikající při výrobě jednotlivých komponent, nepřesnosti při montáži a posuvy vznikající při dilataci čelní desky - matrice l vlivem změny okolní teploty.After fixing the printed circuit board 3 with screws 11, the clearance 5 is defined between the centering housing 7 and the housing 6. The light guide 5 is thus firmly fixed and its input surface lies directly on the RGB LED housing 4. components, inaccuracies during assembly and displacements arising during the expansion of the faceplate - matrix l due to changes in ambient temperature.
Optické komponenty, světlovod 5 a optická čočka 8 jsou standardně vyrobeny z optického materiálu s indexem lomu N=l,5 s UV stabilizátorem, technologií vstřikováním do negativní formy. Pro aplikace v silničních tunelech se optická čočka vyrobí lisováním z borosilikátového skla se stejným indexem lomu.The optical components, the light guide 5 and the optical lens 8 are standardly made of an optical material with a refractive index of N = 1.5 with a UV stabilizer, by negative injection molding technology. For road tunnel applications, the optical lens is made by pressing borosilicate glass with the same refractive index.
Středící pouzdro 7 a pouzdro 6 jsou vyrobeny z černého polyetylénu opět technologií vstřikováním do negativní formy.The centering sleeve 7 and the sleeve 6 are made of black polyethylene, again by injection molding.
Ostatní komponenty, čelní deska j_, opěrná deska 2, první rozpěrné sloupky 9 a druhé rozpěrné sloupky j_0 jsou vyrobeny z nekorodujících materiálů opatřených povrchovou ochranou proti oxidaci.The other components, the front plate 1, the support plate 2, the first spacer posts 9 and the second spacer posts 10 are made of non-corrosive materials provided with a surface protection against oxidation.
Spojovací materiál, šrouby 11 jsou z nerezové oceli A2.Fasteners, screws 11 are made of stainless steel A2.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Optický prvek podle tohoto technického řešení se využije zejména v oblasti dopravy pro proměnné informační tabule a proměnné dopravní značky s maticovým uspořádáním plnochromatických bodů.The optical element according to this technical solution is used mainly in the field of transport for variable information boards and variable traffic signs with a matrix arrangement of full-chromatic points.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-454A CZ2014454A3 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Optical element for variable information boards |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-454A CZ2014454A3 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Optical element for variable information boards |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305340B6 CZ305340B6 (en) | 2015-08-05 |
| CZ2014454A3 true CZ2014454A3 (en) | 2015-08-05 |
Family
ID=53838119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-454A CZ2014454A3 (en) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | Optical element for variable information boards |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2014454A3 (en) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5810469A (en) * | 1993-03-26 | 1998-09-22 | Weinreich; Steve | Combination light concentrating and collimating device and light fixture and display screen employing the same |
| WO2007065002A1 (en) * | 2005-12-03 | 2007-06-07 | Dongha Kim | High efficiency beam shaping illumination optical device for light emitting diode |
| JP2008234908A (en) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Nec Lighting Ltd | Led spotlight |
-
2014
- 2014-06-30 CZ CZ2014-454A patent/CZ2014454A3/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ305340B6 (en) | 2015-08-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4959491B2 (en) | LED package and backlight assembly for liquid crystal display device provided with the same | |
| US9500324B2 (en) | Color mixing optics for LED lighting | |
| CA2749511C (en) | Light emitting diode linear light for machine vision | |
| US10234620B2 (en) | Light guide plate and planer light source device having the same | |
| KR101283867B1 (en) | Light-emitting element array, Backlight apparatus, and Illumination apparatus | |
| US10381532B2 (en) | Wavelength conversion device and lighting apparatus | |
| CN105444045A (en) | LED luminescent device, a backlight unit and a display panel | |
| KR20100108246A (en) | Illumination device | |
| US7980727B2 (en) | Monolithic tiring condensing arrays and methods thereof | |
| EP3274759B1 (en) | Tir lens comprising a plurality of component lenses and provided with means for eliminating undesired light effects in the transmitted luminous flux | |
| JP2008543100A (en) | Light emitting device | |
| KR101774338B1 (en) | Luminescence Guide Device | |
| KR102384407B1 (en) | Display device and fabrication method of the same | |
| EP3125222A1 (en) | Optical element for a variable-message sign | |
| CZ2014454A3 (en) | Optical element for variable information boards | |
| CN214753832U (en) | Light source module and light source device | |
| JP2004151720A (en) | Input coupling device | |
| US20140313767A1 (en) | Electronic incense assembly | |
| JP5297107B2 (en) | Lighting device and display device | |
| CN214280008U (en) | Light source module | |
| JP2014203604A (en) | Lighting device | |
| CN211260488U (en) | Flat plate type lighting device | |
| TWM423804U (en) | LED signal lamp | |
| CZ308678B6 (en) | Optical element assembly | |
| JP2009129815A (en) | Light-emitting panel device |