SE511216C2 - Belysningsanordning med lysdioder - Google Patents

Description

20 25 30 35 h.) 511 216 ljuspunkt. Belysningsanordningen enligt uppfinningen har de kännetecknande egenskaper som anges i patentkrav 1. Ytterligare kännetecken för utföringsformer av uppfinningen anges i de övriga patentkraven.

Belysningsanordningen enligt uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas i anslutning till det i figurema visade utföringsexemplet.

Figur 1 visar i genomskäming en belysningsanordning enligt uppfinningen.

Figur 2 visar en platta för montering av lysdiodema och placeringen av dessa.

Figur 3 i planvy en lins enligt uppfinningen.

Figur 4 visar i princip den periodiska Ijusriktande effekten hos en lins enligt uppfinningen.

Figur 5 visar i genomskäming ett horisontellt band och en lysdiod vid belysningsanordningen enligt uppfinningen.

Figur 6 visar en altemativ utföringsformen av ett horisontellt band.

Figur 7 visar en yta med facetter.

Figur 8 visar en yta med pnsmor.

Belysningsanordningen innefattar en lins 1 samt ett antal lysdioderi som är monterade på en gemensam platta eller kretskort 4. Anordningen omges av ett gemensamt, yttre hölje eller hus 3 i vilket även finns erforderliga elektriska och övriga anordningar. Huset är av konventionellt slag och anordningen enligt uppfinningen är avsedd att kunna monteras i befintliga anläggningar och därvid ersätta tidigare använda ljuskällor och linser. Detta medför att de yttre dimensionema är från början bestämda och blir avgörande för vissa dimensionerlngsfaktorer utan att uppfinningen därför begränsas till just dessa dimensioner eller utföranden. Sålunda har det visat sig att antalet lysdiodrader bör vara 7-13, företrädesvis 9-11. Det är även lämpligt att använda udda antal rader för att därigenom erhålla ett symmetriskt hexagonalt mönster, i detta fall således företrädesvis 9 eller 11 rader. Denna placering av lysdiodema visas i princip i figur 2 där varje korsning mellan linjema representerar en lysdiod. 10 15 20 25 30 35 5151 216 Linsen 1 baseras på en cylinderstruktur för att önskad flexibilitet och anpassning till lysdioder med olika ljusstyrka skall erhållas. Linsen har en utåt från Iysdiodema vänd yta som företrädesvis är plan men även kan vara något konvex. Den inre mot lysdioderna vända ytan är uppdelad i ett flertal band 5 med linjär linsstruktur varvid varje rad av lysdioder motsvaras av ett band. Linsen har även en yttre kant 6 för inmontering i huset 3 på i sig känt sätt.

Den periodiskt ljusriktande effekt som erhålles med en lins med asfäriska ytor framgår i princip av figur 4. Ett band 5 hos linsen 1 har fyra delband 7, 8, 9, 10 som vardera har en asfärisk linsyta vänd mot Iysdiodema. Ett antal ljusstrålar har markerats med streckade linjer och visar hur ljuset bryts dels till en riktning rakt fram, dvs vinkelrätt mot linsens plana yta, dels i en riktning snett nedåt så att den lysande ytan blir jämnare än om en enkel cylinderlins används.

Lysdiodema har en kapsel 15 som omsluter ljuskällan vilken ligger 6-7 mm bakom kapselns topp. Avståndet mellan kapselns topp och linsens närmaste yta är l intervallet 20-35 mm, företrädesvis 25-30 mm. Ett kortare avstånd ger alltför stor känslighet för felaktigt läge hos enskilda lysdioder och minskar möjligheterna att optiskt fokusera och koncentrera ljuset i önskad riktning medan ett längre avstånd kräver en alltför stor lins för effektiv ljusuppsamling. Lysdiodema riktas med sin mittaxel vinkelrät mot plattan 4 och linsens 1 plana, yttre yta. Lysdiodema i de yttre radema, dvs den översta och den nedersta raden, riktas nedåt respektive uppåt 1-2° awikande från denna riktning för att bästa ljusutbyte skall erhållas.

En föredragen utföringsform av uppfinningen visas i figur 5. Härvid är bandet 5 uppdelati fyra asfäriska delytor 11, 12, 13, 14. För att göra linsstrukturen mer jämntjock och därigenom erhålla såväl optiska som tillverkningstekniska fördelar finns en utfyllnad i form av en plan yta 16 i bandets nederkant. Ljusavlänkningen för randstràlarna minimeras genom att ljuset riktas horisontellt framåt av den översta linsytan 11 medan den nedersta, plana ytan 16 riktar ljuset nedåt. Generellt tillvaratas det från Iysdiodema utsända ljuset inom en vertikal vinkel av 40-50°. Overgångama mellan de olika asfäriska ytorna görs så jämna som möjligt för att ljusförlustema skall bli så små som möjligt. En diskontinuitet föreligger i detta fall mellan delytoma 13 och 14 medan övriga övergångar är rundade ytor.

Ljusbildens bredd kan ytterligare ökas genom att en eller flera rader av facetter, prismor eller liknande inplaceras rnellan olika asfäriska ytor eller intill en yttre asfärisk 10 15 511 216 yta. Ett exempel på sådant utförande visas i figur 6 där linsen har tre horisontella sådana rader 17, 18, 19. Dessa rader eller band är smala i förhållande till de enskilda asfäriska ytoma och utformade med ett stort antal facettytor eller prismaytor. En del av en sådan rad visas i figur 7 varav framgår att facettytor är anordnade i tre rader. l det visade utförandet ar alla facettytorna lika stora och har samma vinkel mot ett med linsens utsida parallellt plan. l andra utföringsformer kan såväl ytomas storlek samt inbördes vinklar vara oregelbundnaEn annan utföringsforrn med oregelbundet utförda prismor visas i figur 8. De enskilda prismomas utformning kan härvid varieras på olika sätt för att önskat resultat skall erhållas. l de fall där ljusspridande rader av detta slag utnyttjas anpassas antalet rader till den aktuella tillämpningen och varierar vanligen mellan en och tre rader.

Inom ramen för uppfinningstanken är olika utföringsformer utöver de ovan beskrivna möjliga. Dessa kan innebära anpassning till specifika krav eller nyutvecklade komponenter, i första hand lysdioder eller andra motsvarande ljuskällor. _

Claims (7)

10 15 20 25 511216 PATENTKRAV.

1. Belysningsanordning med lysdioder (2) som är placerad i företrädesvis horisontella rader och en lins (1) vars ena yta är uppdelad i band van/id varje band hos linsen motsvarar en rad lysdioder kännetecknad därav att varje band (5) innefattar minst tre delband (7, 8, 9, 10) som bildar cylinderlinser med konvexa_ asfäriska ytor och som sträcker sig utmed väsentligen hela bandets (5) längd.

2. Belysning enligt patentkrav 1 kännetecknad därav att varje band (5) innefattar fyra delband med asfäriska ytor.

3. Belysning enligt något av föregående patentkrav kännetecknad av en plan yta (16) placerad i anslutning till en av de yttre. asfäriska ytoma.

4. Belysning enligt något av föregående patentkrav kännetecknad av att antalet lysdiodrader är udda.

5. Belysning enligt patentkrav 4 kännetecknad av att antalet lysdiodrader är 9 eller 11.

6. Belysning enligt något av föregående patentkrav kännetecknad av att lysdioderna i de yttre radema är riktade med en lutning inàt mot intilliggande lysdiodrad.

7. Belysning enligt något av föregående patentkrav kännetecknad därav att minst en rad (16, 17, 18, 19) med facetter eller prismatiska ytor är inplacerad i anslutning till eller mellan de asfäriska ytorna.