RU223687U1

RU223687U1 - Optical multi-lens LED light unit

Info

Publication number: RU223687U1
Application number: RU2023125576U
Authority: RU
Inventors: Роман Эдуардович Нарутис
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Инновационная компания "Клейтон"
Filing date: 2023-10-05
Publication date: 2024-02-28

Abstract

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к конструктивным мультилинзовым элементам для применения в конструкции светодиодных светильников, используемых в частности для уличного освещения дорог, трасс, автомагистралей и площадей. Оптический мультилинзовый блок светодиодного светильника, выполненный из прозрачного в видимой области спектра материала, представляет массив из одиночных вогнуто-выпуклых линз, выполненных на общем основании, при этом верхняя выпуклая и нижняя вогнутая поверхности каждой линзы имеют овальную конфигурацию и расположены перпендикулярно друг другу. Причем нижняя вогнутая поверхность каждой линзы смещена назад относительно главной оптической оси выпуклой верхней поверхности. Основание оптического мультилинзового блока выполнено с контрупорами по внутреннему периметру основания и сквозными отверстиями, выполненными по периметру основания. Технический результат - повышение эффективности светораспределения и расширение арсенала технических средств, используемых в составе уличных светодиодных светильников. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. The utility model relates to the field of lighting engineering, namely to structural multi-lens elements for use in the design of LED lamps, used in particular for street lighting of roads, highways, highways and squares. The optical multi-lens unit of an LED lamp, made of a material transparent in the visible region of the spectrum, represents an array of single concave-convex lenses made on a common base, while the upper convex and lower concave surfaces of each lens have an oval configuration and are located perpendicular to each other. Moreover, the lower concave surface of each lens is shifted back relative to the main optical axis of the convex upper surface. The base of the optical multilens unit is made with counter supports along the inner perimeter of the base and through holes made along the perimeter of the base. The technical result is an increase in the efficiency of light distribution and an expansion of the arsenal of technical means used in street LED lamps. 1 salary f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к области светотехники, а именно к конструктивным оптическим мультилинзовым элементам для применения в конструкции светодиодных светильников, используемых в частности для уличного освещения дорог, трасс, автомагистралей и площадей.The utility model relates to the field of lighting engineering, namely to structural optical multi-lens elements for use in the design of LED lamps, used in particular for street lighting of roads, highways, highways and squares.

Большинство светодиодов в настоящее время изготавливается без первичной оптики - внешней пластиковой линзы. Делается это, прежде всего по причине того, что первичная оптика не всегда удовлетворяет изготовителя светильников, исходящего из требований современной светотехники и желающего получить более комфортное освещение в конкретных условиях применения светильников.Most LEDs are currently manufactured without primary optics - an external plastic lens. This is done primarily due to the fact that the primary optics do not always satisfy the lamp manufacturer, who is based on the requirements of modern lighting technology and wants to obtain more comfortable lighting in the specific conditions of use of the lamps.

Поэтому, для расширения возможностей использования светодиодов, учитывающее необходимое для потребителя распределение светового потока, в изготовлении современных светильников применяется вторичная оптика. Она представляет из себя линзы, сделанные из поликарбоната, либо из полиметилметакрилата, либо из кремнийорганических соединений для установки в светильниках как с одиночными светодиодами, так и со светодиодными модулями. Для формирования необходимого распределения светового потока, линзы вторичной оптики должны быть точно размещены относительно светодиодного кристалла и состоят из блоков линз (мультилинзы), накрывающих собой всю плату, что гораздо экономичнее по времени и значительно дешевле при производстве.Therefore, to expand the possibilities of using LEDs, taking into account the distribution of luminous flux required by the consumer, secondary optics are used in the manufacture of modern lamps. It is a lens made of polycarbonate, or polymethyl methacrylate, or silicone compounds for installation in luminaires with both single LEDs and LED modules. To form the required luminous flux distribution, the secondary optics lenses must be precisely placed relative to the LED crystal and consist of blocks of lenses (multi-lenses) covering the entire board, which is much more time-efficient and much cheaper to manufacture.

Из имеющегося уровня техники известно решение по патенту на полезную модель РФ RU 139022, где описано стекло для светильника имеющее вогнутую форму, выполненное из прозрачного в видимой области спектра материала, содержащее линзы, объединенные, по меньшей мере, в две пары параллельных друг другу рядов, при этом стекло также имеет ребра жесткости, кромку для ее фиксации на корпусе светильника.From the existing level of technology, a solution is known under the patent for utility model of the Russian Federation RU 139022, which describes glass for a lamp having a concave shape, made of a material transparent in the visible region of the spectrum, containing lenses combined in at least two pairs of rows parallel to each other, at the same time, the glass also has stiffening ribs and an edge for fixing it on the lamp body.

Из имеющегося уровня техники известен светодиодный светильник с цилиндрическими линзами по заявке США US 2015/0124458. Где светильник содержит модуль с множеством светодиодов, распределенных по поверхности модуля в виде продольных и поперечных рядов. При этом, светильник дополнительно содержит оптическую систему для формирования пучков света, излучаемого светодиодами, в том числе, по меньшей мере, одну первую систему цилиндрических линз, которая расположена в продольном направление, при этом свет, светодиодов из первого ряда из множества рядов направляется на линию на поверхности мишени первой системы цилиндрических линз. Такая же система линз предусмотрена и для второго ряда светодиодов и т.д., при этом пучок света приходится на одну линию поверхности мишени. Кроме того, светильник содержит первичную оптическую систему для группирования излучаемого света, в котором первичная оптическая система содержит множество линз, которые расположены непосредственно на множестве светодиодов. Использование 1 гялиндрических линз, которые охватывают множество светодиодов, позволяют эффективным образом добиться равномерного фокусирования света отдельных светодиодов.From the existing state of the art, an LED lamp with cylindrical lenses is known according to US application US 2015/0124458. Where the lamp contains a module with a plurality of LEDs distributed over the surface of the module in the form of longitudinal and transverse rows. At the same time, the lamp additionally contains an optical system for forming beams of light emitted by the LEDs, including at least one first system of cylindrical lenses, which is located in the longitudinal direction, while the light of the LEDs from the first row of the plurality of rows is directed to the line on the target surface of the first system of cylindrical lenses. The same lens system is provided for the second row of LEDs, etc., with the light beam falling on one line of the target surface. In addition, the lamp includes a primary optical system for grouping the emitted light, in which the primary optical system includes a plurality of lenses that are located directly on the plurality of LEDs. By using 1 hylindrical lens that covers multiple LEDs, the light of individual LEDs can be effectively focused uniformly.

Недостатком представленного решения является использование цилиндрических линз, поскольку эта конфигурация не может равномерно рассеивать свет по освещаемой области и излученный свет управляется только по одному направлению.The disadvantage of the presented solution is the use of cylindrical lenses, since this configuration cannot evenly disperse the light over the illuminated area and the emitted light is controlled in only one direction.

Известен светодиодный светильник Патент на полезную модель RU 148024 U1. Сущность технического решения заключается в том, что светодиодный светильник содержит круглую с прозрачной наружной поверхностью мультилинзу с требуемым начальным минимальным углом излучения. Достижение технического результата заключается в увеличении угла излучения до предельно допустимого уровня путем поворота на соответствующий угол мультилинзы относительно геометрической оси в посадочной плоскости за счет расфокусировки оптической системы светильника светодиодного.The LED lamp is known. Patent for utility model RU 148024 U1. The essence of the technical solution is that the LED lamp contains a round multilens with a transparent outer surface with the required initial minimum radiation angle. Achieving the technical result consists in increasing the radiation angle to the maximum permissible level by rotating the multilens at the appropriate angle relative to the geometric axis in the landing plane due to defocusing the optical system of the LED lamp.

Задачей настоящей полезной модели является создание оптического мультилинзового блока светодиодного светильника, обеспечивающего получение кривой распределения силы света в пространстве с наиболее эффективным светораспределением для использования в составе уличных светодиодных светильников.The objective of this utility model is to create an optical multi-lens unit for an LED lamp that provides a distribution curve of light intensity in space with the most efficient light distribution for use as part of street LED lamps.

Технический результат, достигаемый заявленным техническим решением, заключается в повышении эффективности светораспределения оптического мультилинзового блока светодиодного светильника, используемого в составе уличных светодиодных светильников.The technical result achieved by the claimed technical solution is to increase the light distribution efficiency of the optical multi-lens unit of an LED lamp used as part of street LED lamps.

Технический результат достигается тем, что оптический мультилинзовый блок светодиодного светильника выполнен из прозрачного в видимой области спектра материала и представляет собой массив из одиночных вогнуто-вьшуклых линз, выполненных на общем основании, при этом наружная выпуклая и внутренняя вогнутая поверхности каждой линзы имеют овальную конфигурацию и расположены перпендикулярно друг другу.The technical result is achieved by the fact that the optical multi-lens unit of the LED lamp is made of a material transparent in the visible region of the spectrum and is an array of single concave-concave lenses made on a common base, while the outer convex and inner concave surfaces of each lens have an oval configuration and are located perpendicular to each other.

В предпочтительном варианте исполнения оптического мультилинзового блока светодиодного светильника нижняя вогнутая поверхность каждой линзы смещена назад относительно главной оптической оси выпуклой верхней поверхности. При этом в предпочтительном варианте исполнения по внутреннему периметру основания выполнены контрупоры для предотвращения деформации поверхности мультилинзы при ее монтаже на поверхность оптического блока корпуса светильника.In a preferred embodiment of the optical multi-lens unit of an LED lamp, the lower concave surface of each lens is offset rearward relative to the main optical axis of the convex upper surface. In this case, in the preferred embodiment, counter supports are made along the inner perimeter of the base to prevent deformation of the surface of the multilens when it is mounted on the surface of the optical block of the lamp body.

При этом по периметру основания мультилинзового блока могут быть выполнены отверстия для крепления оптического мультилинзового блока к корпусу светодиодного светильника.In this case, holes can be made along the perimeter of the base of the multilens unit for attaching the optical multilens unit to the body of the LED lamp.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 представлен вид сверху оптического мультилинзового блока для светодиодных светильников, где 1 - общее основание мультилинзового блока, выполненное из прозрачного в видимой области спектра материала; 2 - верхняя выпуклая поверхность линз; 4 - отверстия для крепления оптического мультилинзового блока к корпусу светодиодного светильника.In fig. 1 shows a top view of an optical multi-lens unit for LED lamps, where 1 is the common base of the multi-lens unit, made of a material transparent in the visible region of the spectrum; 2 - upper convex surface of the lenses; 4 - holes for attaching the optical multi-lens unit to the body of the LED lamp.

На фиг. 2 представлен вид сбоку оптического мультилинзового блока для светодиодных светильников, где 1 - общее основание мультилинзового блока, выполненное из прозрачного в видимой области спектра материала; 2 - верхняя выпуклая поверхность линз; 5 - контрупоры для предотвращения деформации поверхности мультилинзы при ее монтаже на поверхность оптического блока корпуса светильника.In fig. Figure 2 shows a side view of an optical multi-lens unit for LED lamps, where 1 is the common base of the multi-lens unit, made of a material transparent in the visible region of the spectrum; 2 - upper convex surface of the lenses; 5 - counter supports to prevent deformation of the surface of the multilens when it is mounted on the surface of the optical block of the lamp body.

На фиг. 3 представлен вид снизу оптического мультилинзового блока для светодиодных светильников, где 1 - общее основание мультилинзового блока, выполненное из прозрачного в видимой области спектра материала; 3 - нижняя вогнутая поверхность линз; 4 - отверстия для крепления оптического мультилинзового блока к корпусу светодиодного светильника; 5 - контрупоры для предотвращения деформации поверхности мультилинзы при ее монтаже на поверхность оптического блока корпуса светильника.In fig. Figure 3 shows a bottom view of an optical multi-lens unit for LED lamps, where 1 is the common base of the multi-lens unit, made of a material transparent in the visible region of the spectrum; 3 - lower concave surface of the lenses; 4 - holes for attaching the optical multi-lens unit to the body of the LED lamp; 5 - counter supports to prevent deformation of the surface of the multilens when it is mounted on the surface of the optical block of the lamp body.

На фиг. 4 представлен предпочтительный вариант исполнения оптического мультилинзового блока светодиодного светильника, где нижняя вогнутая поверхность каждой линзы 3 смещена назад относительно главной оптической оси выпуклой верхней поверхности 2.In fig. 4 shows a preferred embodiment of an optical multi-lens unit of an LED lamp, where the lower concave surface of each lens 3 is shifted back relative to the main optical axis of the convex upper surface 2.

На фиг. 5 показано распределение светового потока от светодиодного светильника с использованием заявляемого оптического мультилинзового блока.In fig. Figure 5 shows the distribution of luminous flux from an LED lamp using the inventive optical multi-lens unit.

Как показано на фиг. 1 - фиг. 4 оптический мультилинзовый блок светодиодного светильника выполнен из прозрачного в видимой области спектра материала и представляет собой массив из одиночных вогнуто-вьшуклых линз, выполненных на общем основании 1, при этом верхняя выпуклая 2 и нижняя вогнутая 3 поверхности каждой линзы имеют овальную конфигурацию и расположены перпендикулярно друг другу.As shown in FIG. 1 - fig. 4, the optical multi-lens unit of the LED lamp is made of a material transparent in the visible region of the spectrum and is an array of single concave-convex lenses made on a common base 1, while the upper convex 2 and lower concave 3 surfaces of each lens have an oval configuration and are located perpendicular to each other to a friend.

Выполнение верхних выпуклых поверхностей линз в такой конфигурации позволяет обеспечить максимально эффективное светораспределение в боковые части пространства относительно точки размещения светильника на опоре освещения. В свою очередь выполнение нижних вогнутых поверхностей линз в такой конфигурации позволяет обеспечить максимально эффективное светораспределение вперед относительно точки размещения светильника на опоре освещения, что обеспечивает достижение заявляемого технического результата.Making the upper convex surfaces of the lenses in this configuration allows for the most effective light distribution to the lateral parts of the space relative to the point where the lamp is placed on the lighting support. In turn, making the lower concave surfaces of the lenses in this configuration allows for the most efficient light distribution forward relative to the point where the lamp is placed on the lighting support, which ensures the achievement of the claimed technical result.

В свою очередь при выполнении заявляемого оптического мультилинзового блока в предпочтительном варианте исполнения со смещением нижней вогнутой 3 поверхности каждой линзы назад относительно главной оптической оси выпуклой верхней 2 поверхности (фиг. 4) еще более усиливает фокусировку света вперед и обеспечивает наиболее эффективное светораспределение, что также обеспечивает достижение заявляемого технического результата.In turn, when performing the inventive optical multi-lens unit in the preferred embodiment with a displacement of the lower concave 3 surface of each lens back relative to the main optical axis of the convex upper 2 surface (Fig. 4), it further enhances the focusing of light forward and ensures the most efficient light distribution, which also ensures achieving the claimed technical result.

В результате чего, получается широкая, ассиметричная универсальная кривая силы света. Заявляемый оптический мультилинзовый блок равномерно распределяет световой поток светодиода одновременно в боковые стороны и вперед относительно точки размещения светильника на опоре освещения. Пример распределения светового потока представлен на фиг. 5.The result is a wide, asymmetrical universal luminous intensity curve. The inventive optical multi-lens unit evenly distributes the luminous flux of the LED simultaneously to the sides and forward relative to the point where the lamp is placed on the lighting support. An example of luminous flux distribution is shown in Fig. 5.

Также наличие по внутреннему периметру матрицы контрупоров 5 позволяет предотвратить деформацию поверхности мультилинзы при ее монтаже на поверхность оптического блока корпуса светильника с помощью сквозных отверстий 4, выполненных по периметру основания 1 оптического мультилинзового блока, тем самым сохранить заявляемую эффективность светораспределения и обеспечить такую эффективность на весь срок эксплуатации.Also, the presence of a matrix of counter supports 5 along the inner perimeter makes it possible to prevent deformation of the surface of the multilens when it is mounted on the surface of the optical block of the lamp body using through holes 4 made along the perimeter of the base 1 of the optical multilens block, thereby maintaining the declared efficiency of light distribution and ensuring such efficiency for the entire period operation.

Таким образом, существенные признаки заявляемого технического решения позволяют повысить эффективность светораспределения оптического мультилинзового блока светодиодного светильника, используемого в составе уличных светодиодных светильников, что обеспечивает достижение заявленного технического результата.Thus, the essential features of the proposed technical solution make it possible to increase the light distribution efficiency of the optical multi-lens unit of an LED lamp used as part of street LED lamps, which ensures the achievement of the stated technical result.

Claims

1. An optical multi-lens unit of an LED lamp, made of a material transparent in the visible region of the spectrum, representing an array of single concave-convex lenses made on a common base, with the upper convex and lower concave surfaces of each lens having an oval configuration and located perpendicular to each other, wherein the lower concave surface of each lens is offset rearward relative to the main optical axis of the convex upper surface.

2. Optical multi-lens unit of an LED lamp according to claim 1, characterized in that the base of the optical multi-lens unit is made with counter supports along the inner perimeter of the base and through holes made along the perimeter of the base.