SK6352Y1 - A process for change in light intensity distribution in space and light module - Google Patents

Description

Technické riešenie sa vo všeobecnosti týka spôsobu vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore on-line diaľkovým nastavovaním krivky svietivosti riadených LED svetelných zdrojov. Technické riešenie sa týka aj samotného konštrukčného riešenia svetelného modulu navrhnutého na tento účel. Technické riešenie patrí vo všeobecnosti do svetelnej techniky.

Doterajší stav techniky

V stave techniky sú všeobecne známe systémy osvetľovania priestoru resp. plochy buď jednotlivými svetelnými zdrojmi, alebo rozloženými sústavami svetelných zdrojov. Zvyčajne sa na osvetlenie interiérov kladú požiadavky nemenného charakteru, ktoré sú splnené inštaláciou jednotlivých svetelných zdrojov už pri stavbe budov alebo zariaďovaní interiérov. To znamená, že pevne inštalovaný svetelný zdroj nemal žiadnu variabilitu v nasvetľovaní pracovnej plochy alebo priestoru. Bolo možné len stmievaním znížiť intenzitu osvetlenia ale rovnakou mierou v celej miestnosti.

Zmenu pozície svetelnej stopy na pracovnej ploche napríklad v konferenčnej miestnosti doteraz nebolo možné vykonávať.

Najmä v oblasti kultúrnych podujatí, napríklad pri osvetľovaní divadelnej scény, je možné svetelnú stopu meniť na ploche alebo v priestore a to spôsobom smerovania reflektorov v troch osiach, prípadne clonením týchto reflektorov alebo riadeným stmievaním celých skupín reflektorov.

Nevýhodou opísaných systémov osvetľovania je skutočnosť, že nie sú vhodné na osvetľovanie najmä interiérov v kanceláriách alebo v domácnostiach.

Uvedené nedostatky podnietili navrhnúť taký spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore a svetelný modul, kde by sa požadovaného účinku dosiahlo jednoduchou konštrukciou svietidla. Výsledkom tohto úsilia je spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore a svetelný modul ďalej opisovanými v tomto technickom riešení.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že sa dosahuje riadením intenzity vyžarovania jednotlivých alebo skupín LED svetelných zdrojov so symetrickými a asymetrickými reflektormi. To znamená, že svetelný výstup z reflektorov ako optických sústav je ovplyvňovaný pomocou riadenia jednotlivých skupín LED svetelných zdrojov. Riadením jednotlivých skupín svetelných zdrojov sa dosahujú rôzne svetelné výstupy zo skupín symetrických a asymetrických reflektorov. Optická sústava symetrických reflektorov vytvára hlbokú krivku svietivosti. Optická sústava asymetrických reflektorov vytvára asymetrickú krivku svietivosti. Vzájomným interakciami hlbokých kriviek svietivosti s asymetrickými krivkami svietivosti sa mení rozloženie osvetlenia v priestore a tým aj na osvetľovanej ploche. Prechod z hlbokej symetrickej krivky svietivosti do asymetrickej krivky svietivosti môže byt plynulý, skokový alebo presne definovaný užívateľom. Ku zmene krivky svietivosti (LIDC) dochádza pri postupnom stmievaní jednotlivých skupín LED svetelných zdrojov.

Uvedený spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore sa uskutočňuje pomocou svetelného modulu podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že pozostáva aspoň z jedného LED svetelného zdroja so symetrickým reflektorom a aspoň z jedného LED svetelného zdroja s asymetrickým reflektorom. Počet LED svetelných zdrojov so symetrickým reflektorom a počet svetelných zdrojov s asymetrickým reflektorom závisí od druhu svietidla a naň kladených požiadaviek, ako je výkon, veľkosť a tvar osvetľovanej plochy. Pre realizácie svietidiel, kde by dochádzalo k nežiaducemu oslneniu pri priamom pohľade do reflektorov, je možné LED svetelné zdroje vybaviť satinovanými Gaussovskými difúzormi.

V svetelnom module na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia môže byť aspoň jeden asymetrický reflektor svojou asymetrickou plochou orientovaný v osi usporiadania LED svetelných zdrojov a/alebo môže byť orientovaný kolmo na os usporiadania LED svetelných zdrojov. Variabilnosť tohto usporiadania je veľká, lebo dovoľuje, aby jedna časť symetrických reflektorov svojou asymetrickou plochou bola orientovaná v osi usporiadania LED svetelných zdrojov a/alebo druhá časť asymetrických reflektorov svojou asymetrickou plochou bola orientovaná kolmo na os usporiadania LED svetelných zdrojov. Asymetrický reflektor je hranatej konštrukcie so štyrmi stenami, kde jeho prvá a druhá protiľahlá asymetrická plocha je tvarovaná do nestredových kružníc s rozdielnymi polomermi. Veľká variabilnosť je dovolená aj samotnému LED svetelnému zdroju, ktorý pozostáva aspoň z jedného svetlo emitujú

SK 6352 Υ1 ceho člena. Pre potreby tohto technického riešenia sú svetlo emitujúcimi členmi, použitými v LED svetelnom zdroji, všetky doteraz známe LED diódy, LED čipy, LED multičipy, LED moduly a obdobné svetlo emitujúce členy vo všetkých konštrukciách doteraz známych v stave techniky. Je výhodné, ak LED svetelný zdroj obsahuje štvoricu svetlo emitujúcich členov. Takúto štvoricu je možné osadiť dvoma svetlo emitujúcimi členmi s teplou bielou farbou svetla do jednej uhlopriečky a dvoma svetlo emitujúcimi členmi so studenou bielou farbou svetla do druhej uhlopriečky. Pritom svetelný modul obsahuje rozloženie LED svetelných zdrojov, ktoré môžu byť radené v skupinách vedľa seba a/alebo v skupinách za sebou. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia sa vyznačuje konštrukciou, kde LED svetelné zdroje sú umiestnené na nosiči so symetrickými reflektormi, asymetrickými reflektormi a satinovaným Gaussovským difúzorom aj s konektormi na pripojenie riadených prúdových zdrojov. LED svetelné zdroje sú podľa potreby vybavené chladičom.

Alternatívne riešenia svetelného modulu dovoľujú, aby v ňom boli obsiahnuté aj prúdové zdroje prepojené cez vstupy s LED svetelnými zdrojmi, prípadne aj riadiaci blok na riadenie prúdových zdrojov. Pokiaľ to konštrukcia dovolí, tak v svetelnom module môžu byť obsiahnuté aj prijímacie obvody diaľkového ovládania riadiaceho bloku na riadenie prúdových zdrojov a prípadne aj samotný napájači zdroj alebo napájači vstup z centrálneho sieťového rozvodu.

Výhody spôsobu vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa tohto technického riešenia a samotného svetelného modulu spočívajú v tom, že reguláciou intenzity vyžarovanie jednotlivých LED svetelných zdrojov a pomocou geometricky definovaného optického systému sa ním dosahuje žiadanej zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa tohto technického riešenia aplikovaný do finálneho svetelného modulu bude bližšie ozrejmený pomocou obrázkov, z ktorých na obr. 1 je znázornená optická sústava pre symetrickú a asymetrickú časť LED svetelného modulu. Na obr. 2 je znázornená optická sústava pre jeden symetrický LED svetelný zdroj. Na obr. 3 je znázornená optická sústava pre jeden asymetrický LED svetelný zdroj. Na obr. 4 je znázornená zostava najdôležitejších častí svetelného modulu. Na obr. 5 je znázornená schéma zapojenia podstatných častí svetelného modulu.

Jednotlivé uskutočnenia technického riešenia zobrazené na jednotlivých obrázkoch sú predstavované na ilustráciu a nie ako obmedzenia konkrétnych realizácií technického riešenia.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia predmetu technického riešenia je opísaný spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore, čo je zobrazené grafmi č. 1 až 5. Zmena rozloženia intenzity osvetlenia v priestore sa dosahuje riadením intenzity vyžarovania jednotlivých alebo skupín LED svetelných zdrojov so symetrickými a asymetrickými reflektormi. Pomocou opísaného spôsobu sú ďalej predstavované zmeny krivky svietivosti pomocou regulácie intenzity vyžarovania jednotlivých LED svetelných zdrojov (v grafoch znázornené percentuálnym stmievaním), kde pomocou geometricky definovaného optického systému sa mení rozloženie intenzity osvetlenia do priestoru v nasledujúcich variáciách. Optická sústava symetrických reflektorov vytvára hlbokú krivku svietivosti.

SK 6352 Υ1

Optická sústava asymetrických reflektorov vytvára asymetrickú krivku svietivosti.

Optická sústava symetrických reflektorov vytvára symetrickú hlbokú krivku svietivosti.

Svetelná stopa na pracovnej rovine je priamo pod svietidlom (100 % intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickom reflektore a 0 % intenzity LED svetelných zdrojov v asymetrickom reflektore).

100 % intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti aO % intenzity LED svetelných zdrojov asymetrickej časti.

Pri znížení intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti a zachovaní intenzity v asymetrickej časti krivka svietivosti má asymetrický charakter. Svetelná stopa na pracovnej rovine je posunutá do strany (krivka pre 20 % intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti a 100 % intenzity LED svetelných zdrojov v asymetrickej časti).

SK 6352 Υ1 % intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti a 100 % intenzity LED svetelných zdrojov asymetrickej časti

% intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti a 100 % intenzity LED svetelných zdrojov

asymetrickej časti

SK 6352 Υ1 % intenzity LED svetelných zdrojov v symetrickej časti a 100 % intenzity LED svetelných zdrojov asymetrickej časti

Príklad 2

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia je opísaná optimálna konštrukcia svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia, ktorý je zobrazený na obr. 1 až 5. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore pozostáva z troch LED svetelných zdrojov 1 so symetrickými reflektormi 2 a z troch LED svetelných zdrojov 1 s asymetrickými reflektormi 3. LED svetelné zdroje 1 sú vybavené satinovanými Gaussovskými difúzormi 4. Všetky symetrické aj asymetrické reflektory 2, 3 sú radené sériovo vedľa seba v jednej osi 5 usporiadania LED svetelných zdrojov L Taktiež aj všetky asymetrické reflektory 3 sú svojimi asymetrickými plochami orientované v osi 5 usporiadania LED svetelných zdrojov L Symetrické reflektory 2 sú tvaru zrezaného štvorbokého ihlana, ako je to znázornené na obr. 1, 2 a 4. Asymetrický reflektor 3 je hranatej konštrukcie so štyrmi stenami, kde jeho prvá a druhá protiľahlá asymetrická plocha 6, 7 je tvarovaná do nestredových kružníc s rozdielnymi polomermi, ako je to znázornené na obr. 1, 3 a 4. Samotný LED svetelný zdroj 1 pozostáva zo štyroch svetlo emitujúcich členov. V tomto prípade sú to LED čipy osadené v matici 2x2. Táto štvorica LED čipov je v usporiadaní do uhlopriečky dvoch LED čipov s teplou bielou farbou svetla. V druhej uhlopriečke sú usporiadané dva LED čipy so studenou bielou farbou svetla.

Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia je konštrukcie zobrazenej na obr. 4, kde LED svetelné zdroje 1 sú umiestnené na nosiči 8 spolu so symetrickými reflektormi 2, asymetrickými reflektormi 3 a satinovaným Gaussovským difúzorom 4 aj so vstupmi 9 realizovanými konektormi na pripojenie riadených prúdových zdrojov. LED svetelné zdroje 1 sú vybavené neznázomeným chladičom.

V alternatívnom usporiadaní je zo svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore vypustený satinovaný Gaussovský difúzor 4, pokiaľ nebude dochádzať k oslneniu.

Príklad 3

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia je opísaná ďalšia konštrukcia svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia znázornený na obr. 5, ktorý je dostatočne opísaný v príklade 2. Rozdielnosť spočíva v tom, že svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore je rozšírený o prúdové zdroje 10, ktoré sú prepojené cez vstupy 9 s LED svetelnými zdrojmi L Prúdové zdroje 10 sú umiestnené na nosiči 8 alebo na ďalšom inom nosiči. Prípadne je tento svetelný modul doplnený o riadiaci blok 11 na riadenie prúdových zdrojov ]0.

Alternatívne je predstavené aj riešenie svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore, kde je doplnený o prijímacie obvody diaľkového ovládania riadiaceho bloku 11 na riadenie prúdových zdrojov 10 a prípadne aj samotný napájači zdroj alebo napájači vstup z centrálneho sieťového rozvodu, čo však nie je znázornené na obrázkoch.

Príklad 4

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia je opísaná ďalšia konštrukcia svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia, ktorý je dostatočne opísaný v príklade 2 alebo 3. Rozdielnosť spočíva v tom, že v svetelnom module na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore je jedna časť asymetrických reflektorov 3 svojou asymetrickou plochou orientovaná v osi 5 usporiadania LED svetelných zdrojov 1 a druhá časť asymetrických reflektorov 3 je svojou asymetrickou plochou orientovaná kolmo na os 5 usporiadania LED svetelných zdrojov L

Príklad 5

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia je opísaná ďalšia konštrukcia svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia, ktorý je dostatočne opísaný v príklade 2 alebo 3. Rozdielnosť spočíva v tom, že v svetelnom module na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore je v každom LED svetelnom zdroji 1. osadený jeden svetlo emitujúci člen realizovaný technológiou LED multičipu.

Príklad 6

V tomto príklade konkrétneho uskutočnenia je opísaná ďalšia konštrukcia svetelného modulu na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa technického riešenia, ktorý je dostatočne opísaný v príklade 2 alebo 3. Rozdielnosť spočíva v tom, že v svetelnom module na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore sú v každom LED svetelnom zdroji 1 osadené štyri svetlo emitujúce členy, pričom rozloženie LED svetelných zdrojov 1 je také, že sú radené paralelne v skupinách vedľa seba.

Spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa tohto technického riešenia a

SK 6352 Υ1 samotný svetelný modul je zhotovený spôsobmi a z materiálov známych odborníkom zo stavu techniky.

Odborníci znalí stavom techniky nájdu alebo budú schopní zistiť s použitím nie viac ako rutinného experimentovania mnoho ekvivalentov k špecifickým uskutočneniam technického riešenia. Aj takéto ekvivalenty budú spadať do rozsahu nasledujúcich nárokov na ochranu.

Priemyselná využiteľnosť

Spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa tohto technického riešenia a samotný svetelný modul predstavuje technológiu využiteľnú v osvetľovacej technike a najmä v aplikáciách, kde je pracovná úloha vykonávaná v rôznych pozíciách.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (15)

1. Spôsob vytvárania zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore, vyznačujúci sa tým, že sa dosahuje riadením intenzity vyžarovania jednotlivých alebo skupín LED svetelných zdrojov so symetrickými a asymetrickými reflektormi.

2. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore, vyznačujúci sa tým, že pozostáva aspoň z jedného LED svetelného zdroja (1) so symetrickým reflektorom (2) a aspoň z jedného LED svetelného zdroja (1) s asymetrickým reflektorom (3).

3. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa nároku 2, v y značujúci sa tým, že LED svetelný zdroj (1) je vybavený satinovaným Gaussovským difúzorom (4).

4. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 3, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden asymetrický reflektor (3) je svojou asymetrickou plochou orientovaný v osi (5) usporiadania LED svetelných zdrojov (1).

5. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 3, vyznačujúci sa tým, že aspoň jeden asymetrický reflektor (3) je svojou asymetrickou plochou orientovaný kolmo na os (5) usporiadania LED svetelných zdrojov (1).

6. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 5, vyznačujúci sa tým, že asymetrický reflektor (3) obsahuje prvú a druhú protiľahlú asymetrickú plochu (6, 7) nestredových kružníc s rozdielnymi polomermi.

7. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 6, vyznačujúci sa tým, že LED svetelný zdroj (1) pozostáva aspoň z jedného svetlo emitujúceho člena.

8. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 7, vyznačujúci sa tým, že LED svetelné zdroje (1) sú radené v skupinách vedľa seba.

9. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2až 7, vyznačujúci sa tým, že LED svetelné zdroje (1) sú radené v skupinách za sebou.

10. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 9, vyznačujúci sa tým, že LED svetelné zdroje (1) so symetrickými reflektormi (2), asymetrickými reflektormi (3) a satinovaným Gaussovským difúzorom (4) sú umiestnené na nosiči (8) so vstupmi (9) na pripojenie riadených prúdových zdrojov.

11. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 2 až 10, vyznačujúci sa tým, že na nosiči (8) je umiestnený aj chladič.

12. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov lOaž 11, vyznačujúci sa tým, že na nosiči (8) alebo na ďalšom nosiči sú ešte umiestnené prúdové zdroje (10) prepojené cez vstupy (9) s LED svetelnými zdrojmi (1).

13. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 10 až 12, v y z n a č u j ú c i sa tým, že na nosiči (8) alebo na ďalšom nosiči je ešte umiestnený riadiaci blok (11) na riadenie prúdových zdrojov (10).

14. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 10 až 13, v y z n a č u j ú c i sa tým, že na nosiči (8) alebo na ďalšom nosiči sú ešte umiestnené prijímacie obvody diaľkového ovládania riadiaceho bloku (11) na riadenie prúdových zdrojov (10).

SK 6352 Υ1

15. Svetelný modul na vytváranie zmeny rozloženia intenzity osvetlenia v priestore podľa aspoň jedného z nárokov 10 až 14, v y z n a é u j ú c i sa tým, že na nosiči (8) alebo na ďalšom nosiči je ešte umiestnený napájači zdroj.