WO2017213540A1 - Led lamp optical system with a multi-lens - Google Patents

Led lamp optical system with a multi-lens Download PDF

Info

Publication number
WO2017213540A1
WO2017213540A1 PCT/RU2016/000368 RU2016000368W WO2017213540A1 WO 2017213540 A1 WO2017213540 A1 WO 2017213540A1 RU 2016000368 W RU2016000368 W RU 2016000368W WO 2017213540 A1 WO2017213540 A1 WO 2017213540A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical system
light
lens
lenses
lamp
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000368
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Артем Игоревич КОГДАНИН
Original Assignee
Артем Игоревич КОГДАНИН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Артем Игоревич КОГДАНИН filed Critical Артем Игоревич КОГДАНИН
Publication of WO2017213540A1 publication Critical patent/WO2017213540A1/en

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S4/00—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources
    • F21S4/20—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports
    • F21S4/28—Lighting devices or systems using a string or strip of light sources with light sources held by or within elongate supports rigid, e.g. LED bars

Definitions

  • the invention relates to the field of lighting, and in particular, to the optical elements of LED lamps for mass use, in particular for street lighting of roads, highways, highways and areas
  • LEDs are currently manufactured without primary optics - an external plastic lens. This is done, first of all, because the primary optics do not always satisfy the lamp manufacturer, proceeding from the requirements of modern lighting technology and wanting to get more comfortable lighting in specific lighting conditions
  • secondary optics are used in the manufacture of modern luminaires. It consists of lenses made of polycarbonate, either from polymethylmethacrylate or from organosilicon compounds for installation in luminaires with either single LEDs or LED modules. To form the necessary distribution of the light flux, the lenses of the secondary optics must be precisely positioned relative to the LED crystal and consist of lens blocks (multi-lenses) that cover the entire board, which is much more economical in time and much cheaper in production,
  • the design includes a housing with a Central channel of the driver, designed to control one or more LEDs located outside the channel of the driver, while the side grooves of the housing are configured to receive and fix the lenses.
  • the lens may include a color filter that changes the color of the visible emitted light emitted from the lighting structure 100.
  • the lens may include a function of the tint of light, which causes a decrease in intensity (for example, reduces brightness, etc.).
  • the lens may include a directional function that directs light toward a selected location.
  • the lenses make it easy to tune without having to change the LEDs (e.g., LED strip 160).
  • This solution involves the use of a lens mounting system based on a system of flanges, grooves and cutouts to prevent lateral or vertical movement of the lens relative to the LED line.
  • the lamp contains a module with many LEDs distributed on the surface of the module in the form of longitudinal and transverse rows.
  • the lamp further comprises an optical system (5, 8) for generating light beams emitted by the LEDs (3), including at least one first cylindrical lens system (9), which is located in the longitudinal direction (L), the light of the LEDs (3) from the first row of the plurality of rows (R) is directed to a line on the target surface of the first system of cylindrical lenses (9).
  • the luminaire contains a primary optical system (5) for grouping the emitted light, in which the primary optical system (5) contains many lenses (6), which are located directly on the set of LEDs (3).
  • the use of cylindrical lenses, which cover many LEDs, can effectively achieve uniform focusing of the light of individual LEDs.
  • the solution of the LED lamp according to the patent for utility model Ns102749 is known, aimed, in particular, at increasing the luminous flux, where optical lenses integrated into the transparent panel 5 are used, while the lenses can be the same throughout the panel field or grouped into zones according to various parameters - aperture ratio of lenses, their geometry, etc.
  • the lenses 6 can be of different geometries: biconvex, flat-convex, concave-convex, biconcave, flat-concave, convex-concave. This allows you to provide various types and forms of lighting: directional concentration of the light flux or diffused lighting of the working area.
  • the LED board 3 has guides that fit into the grooves of the light panel 5. To provide protection against moisture and dust from entering the space between the housing 1, the heat-conducting gasket 2, the printed circuit board 3 with the LEDs 4 and transparent panel 5, they are sealed at the ends of the perimeter with a heat-conducting compound.
  • the disadvantages of the solution are: the complexity of the design, the complexity of sealing, the elementary geometry of the lenses forming simple symmetrical diagrams, not suitable for lighting large highways, roads and freeways.
  • the light-emitting lenses have on the incidence surface of the light, which is opposite the light sources, the refraction region on the incidence side and the region of total reflection on the incidence side, and, furthermore, the light-emitting lenses have a light focusing region on the scattering side and the total region on the light scattering surface reflection from the scattering side.
  • This type of lighting device has a very high efficiency of use of light, since when light is emitted from light sources, illumination occurs by scattering light by light-emitting lenses (Japanese Patent Application Publication Ne 2008-084696)
  • Known Lighting device confirmed by RF patent N22470221, according to PCT application WO2010 / 013672.
  • the device comprises an elongated flat base (2), a large number of semiconductor light sources (3) located on a flat base in the longitudinal direction of the flat base, and a lens plate (4) located in front of the semiconductor light sources.
  • the lens plate comprises a lens surface of incidence of light facing the semiconductor light sources, and a lens surface of light emission.
  • the lens plate is made of an optically transparent material, preferably plastic, such as polycarbonate or acrylic. With an optical transmittance of transmission of light emitted by semiconductor sources, up to 100%.
  • the lens plate has a lens section formed on the surface of the incidence of light, distributing light emitted by the semiconductor light sources in the longitudinal direction, and a second lens section formed on the other lens surface of the incidence of light, distributing the light emitted by the semiconductor light sources in the width direction.
  • the first lens section has lens blocks 12 located at predetermined intervals, while the lens block contains prisms 5 and a block with a curved surface 8, which consists of two or more adjacent sections.
  • the second lens section has a cylindrical lens 9 formed on the lens surface of the light emission.
  • the cylindrical lens has convex and concave parts formed in a width direction that is perpendicular to the longitudinal direction of the lens plate.
  • the known lighting device allows you to effectively control the directivity of the light emitted in the vicinity of semiconductor light sources, and the lighting device allows you to balance light distribution over the illuminated area without the formation of secondary peaks, regardless of the installation position of the lighting device.
  • the disadvantages of solving the lens plate are: 2 different types of lenses to form a single diagram.
  • the closest to the claimed invention is the solution for the utility model patent N ° 139022, where the glass for the luminaire has a concave shape, made of a material that is transparent in the visible spectrum, and contains lenses combined in at least two pairs of parallel each other in rows, while the glass also has stiffeners, an edge for fixing it on the lamp housing.
  • the optical system with a multi-lens contains lenses combined in at least two pairs of rows parallel to each other with lens displacement in the rows.
  • an optical system is used in an LED lamp from a material that is transparent in the visible region, which is made in the form of an extended body with a trapezoidal recess, in the lower plane of which a multi-lens is formed, where the individual lenses are combined in at least two pairs of parallel rows, while the lenses are made with a given internal and external geometry and are grouped into a matrix at an equal distance from each other and with displacement in adjacent rows.
  • the sides of the extended body are designed to be fixed in the lamp housing using, for example, mounting elements.
  • the edge of the upper perimeter of the extended body is intended for applying a sealing composition to protect against external influences.
  • Mounting holes are made evenly on the surface of the multi-lens for proper orientation and fixing relative to the LED module.
  • a protruding prismatic volume is formed in the trapezoidal recess to accommodate the contacts of the lamp, the external surface of the volume can be used to place product information, for example, the name of the manufacturer.
  • the optical system is made of polycarbonate or polymethyl methacrylate or organosilicon compounds
  • Figure 1 A perspective view schematically showing an optical system with a multi-lens.
  • FIG. 1 Projection views of the optical system in accordance with the present invention.
  • An optical system with a multi-lens operates as follows.
  • the edge of the upper perimeter 4 is intended for applying a sealing composition to protect against external influences, such as moisture and dust.
  • the lenses 3 of the optical system should be located strictly above the LED matrix of the lamp.
  • Mounting holes (5) are evenly distributed over the surface of the multi-lens and are designed for strict and accurate positioning of it in the lamp housing relative to each of the LEDs.
  • a protruding prismatic volume 6 is formed in the material of the optical system to accommodate the contacts of the lamp, the external surface of the volume can be used to place commodity information, for example, the name of the manufacturer.
  • the use of high-quality optical material for the production of the optical system eliminates the heating of the LED board and the multi-lens itself by the energy of the light flux in view of the high light transmittance.
  • Separate optical elements - lenses 3 in a trapezoidal recess are grouped into a matrix corresponding to the matrix of LEDs and are located at equidistant distance from each other with the so-called "offset in rows".
  • the lenses have complex internal and external geometry and allow you to create the necessary diagram of the distribution of luminous flux shown in FIG. 3-5.
  • Each of the lenses forms the same diagram and distributes light in all directions.
  • An increase in the luminous flux, brightness, light intensity and illumination of objects depends on the number of identical lenses in the optical element, leaving the shape of the light intensity curve unchanged.
  • the designed model for positioning optical elements in the optical system in the form of a multi-lens allows to achieve the optimal level of brightness uniformity reflected from the illuminated surface, as well as eliminate the glare that occurs when you look directly at the light source.
  • Separate single lenses that are part of the multi-lens make it possible to achieve the desired light intensity curve ideally suited for roads and highways of higher classes A and B. Any change in the internal and external geometry of the multi-lens and its optical and structural elements will significantly change the light intensity curve and other basic photometric characteristics of the lighting instrument.
  • This design can be used in lamps and in other industries, for example, industrial, decorative, advertising lighting.

Abstract

The invention relates to the field of lighting technology, and more particularly to optical elements of light-emitting diode lamps for widespread use, and in particular for lighting streets, roads, motorways and squares. The possibility of producing light with a set brightness, luminous intensity and illuminance while maintaining a constant luminous intensity distribution curve is provided in a light-emitting diode lamp by means of an optical system made of a material that is transparent in the visible spectrum, which is in the form of an elongate body with a trapezoidal recess, the lower plane of which has a multi-lens formed therein, where individual lenses are grouped into at least two pairs of parallel rows, said lenses having a set internal and external geometry and bring grouped into a matrix at an equal distance from one another and offset in adjacent rows. The edge of the upper perimeter of the elongate body is adapted for the application thereto of a sealing composition to protect against external factors. Fastening openings are provided equidistantly across the surface of the multi-lens for correct positioning and fastening relative to a light-emitting diode module. A protruding prismatic body is provided in the trapezoidal recess to accommodate the contacts of the lamp.

Description

ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С МУЛЬТИЛИНЗОЙ СВЕТОДИОДНОГО СВЕТИЛЬНИКА  OPTICAL SYSTEM WITH MULTILINSE LED LAMP
Область применения Application area
Изобретение относится к области светотехники, а именно, к оптическим элементам светодиодных светильников для массового применения, в частности, для уличного освещения дорог, трасс, автомагистралей и площадей The invention relates to the field of lighting, and in particular, to the optical elements of LED lamps for mass use, in particular for street lighting of roads, highways, highways and areas
Описание уровня техники Description of the prior art
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 современного 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, first of all, because the primary optics do not always satisfy the lamp manufacturer, proceeding from the requirements of modern lighting technology and wanting to get more comfortable lighting in specific lighting conditions
По этому, 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 the light flux necessary for the consumer, secondary optics are used in the manufacture of modern luminaires. It consists of lenses made of polycarbonate, either from polymethylmethacrylate or from organosilicon compounds for installation in luminaires with either single LEDs or LED modules. To form the necessary distribution of the light flux, the lenses of the secondary optics must be precisely positioned relative to the LED crystal and consist of lens blocks (multi-lenses) that cover the entire board, which is much more economical in time and much cheaper in production,
Известна осветительная конструкция с возможностью замены или удаления линз без использования дополнительных инструментов по патенту США US9016892, используемая, в частности для уличных светильников. Где конструкция содержит корпус с центральным каналом драйвера, предназначенного для управления одного или нескольких светодиодов, расположенных за пределами канала драйвера, при этом боковые пазы корпуса, сконфигурированы для приема и закрепления линз. Линза может включать в себя цветной фильтр, который изменяет цвет видимого излучаемого света, излучаемого из осветительной конструкции 100. Кроме того, линза может включать в себя функцию оттенка света, что вызывает уменьшение интенсивности (например, уменьшает яркость и т.д.). Другой альтернативой является то, что линза может включать направленную функцию, которая направляет свет в направлении выбранного места. Таким образом, линзы позволяют легко настраиваться без необходимости менять светодиоды (например, светодиодные полосы 160). Данное решение предполагает использование системы крепления линз на основе системы фланцев, пазов и вырезов для предотвращения бокового или вертикального перемещения линзы относительно линейки светодиодов. Known lighting design with the ability to replace or remove lenses without the use of additional tools according to US patent US9016892, used, in particular for street lamps. Where the design includes a housing with a Central channel of the driver, designed to control one or more LEDs located outside the channel of the driver, while the side grooves of the housing are configured to receive and fix the lenses. The lens may include a color filter that changes the color of the visible emitted light emitted from the lighting structure 100. In addition, the lens may include a function of the tint of light, which causes a decrease in intensity (for example, reduces brightness, etc.). Another alternative is that the lens may include a directional function that directs light toward a selected location. Thus, the lenses make it easy to tune without having to change the LEDs (e.g., LED strip 160). This solution involves the use of a lens mounting system based on a system of flanges, grooves and cutouts to prevent lateral or vertical movement of the lens relative to the LED line.
Данное решение, которое можно использовать в уличных светильниках, раскрывает, прежде всего, оригинальную диаграмму светограспределения, систему организации линз в одну деталь. Известен светодиодный светильник с цилиндрическими линзами по заявке США US2015/0124458. Где светильник содержит модуль с множеством светодиодов, распределенных по поверхности модуля в виде продольных и поперечных рядов. При этом, светильник дополнительно содержит оптическую систему (5, 8) для формирования пучков света, излучаемого светодиодами (3), в том числе, по меньшей мере, одну первую систему цилиндрических линз (9), которая расположена в продольном направление (L), при этом свет, светодиодов (3) из первого ряда из множества рядов (R) направляется на линию на поверхности мишени первой системы цилиндрических линз (9). 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 (5) для группирования излучаемого света, в котором первичная оптическая система (5) содержит множество линз (6), которые расположены непосредственно на множестве светодиодов (3). Использование цилиндрических линз, которые охватывают множество светодиодов, позволяют эффективным образом добиться равномерного фокусирования света отдельных светодиодов. This solution, which can be used in street lamps, reveals, first of all, the original light distribution diagram, the lens organization system in one piece. Known LED lamp with cylindrical lenses according to the application US US2015 / 0124458. Where the lamp contains a module with many LEDs distributed on the surface of the module in the form of longitudinal and transverse rows. Moreover, the lamp further comprises an optical system (5, 8) for generating light beams emitted by the LEDs (3), including at least one first cylindrical lens system (9), which is located in the longitudinal direction (L), the light of the LEDs (3) from the first row of the plurality of rows (R) is directed to a line on the target surface of the first system of cylindrical lenses (9). The same lens system is provided for the second row of LEDs, etc., while the beam of light falls on one line of the target surface. In addition, the luminaire contains a primary optical system (5) for grouping the emitted light, in which the primary optical system (5) contains many lenses (6), which are located directly on the set of LEDs (3). The use of cylindrical lenses, which cover many LEDs, can effectively achieve uniform focusing of the light of individual LEDs.
Недостатком решения является использование цилиндрических линз. Однако эта конфигурация не может равномерно рассеивать свет по освещаемой области, поскольку излученный свет управляется только по одному направлению. The disadvantage of this solution is the use of cylindrical lenses. However, this configuration cannot evenly scatter light in the illuminated area, since the emitted light is controlled in only one direction.
Известно решение светодиодного светильника по патенту на полезную модель Ns102749, направленное, в частности, на повышение интенсивности светового потока, где интегрированные в прозрачную панель 5 оптические линзы б, при этом линзы могут быть одинаковыми по всему полю панели или быть сгруппированными в зоны по различным параметрам - светосиле линз, их геометрии и т.д. В зависимости от условий и целей эксплуатации светильника линзы 6 могут быть различной геометрии: двояковыпуклые, плоско-выпуклые, вогнуто-выпуклые, двояковогнутые, плоско-вогнутые, выпукло- вогнутые. Это позволяет обеспечить различные виды и формы освещения: направленную концентрацию светового потока или рассеянное освещение рабочей зоны. Для обеспечения точного совпадения оптических осей светодиодов 4 и линз 6 плата светодиодов 3 имеет направляющие, которые входят в пазы световой панели 5. Для обеспечения защиты от попадания влаги и пыли в пространство между корпусом 1 , теплопроводной прокладкой 2, печатной платой 3 со светодиодами 4 и прозрачной панелью 5, их герметизируют по торцам периметра теплопроводным компаундом. The solution of the LED lamp according to the patent for utility model Ns102749 is known, aimed, in particular, at increasing the luminous flux, where optical lenses integrated into the transparent panel 5 are used, while the lenses can be the same throughout the panel field or grouped into zones according to various parameters - aperture ratio of lenses, their geometry, etc. Depending on the conditions and purposes of use of the lamp, the lenses 6 can be of different geometries: biconvex, flat-convex, concave-convex, biconcave, flat-concave, convex-concave. This allows you to provide various types and forms of lighting: directional concentration of the light flux or diffused lighting of the working area. To ensure the exact coincidence of the optical axes of the LEDs 4 and lenses 6, the LED board 3 has guides that fit into the grooves of the light panel 5. To provide protection against moisture and dust from entering the space between the housing 1, the heat-conducting gasket 2, the printed circuit board 3 with the LEDs 4 and transparent panel 5, they are sealed at the ends of the perimeter with a heat-conducting compound.
Недостатками решения являются: сложность конструкции, сложность герметизации, элементарная геометрия линз, образующих простые симметричные диаграммы, не подходящие для освещения крупных магистралей, дорог и автрострад. The disadvantages of the solution are: the complexity of the design, the complexity of sealing, the elementary geometry of the lenses forming simple symmetrical diagrams, not suitable for lighting large highways, roads and freeways.
Известны устройства, в которых используются светоизлучающие диоды в качестве источника света, а напротив этих источников света расположены светоизлучающие линзы. Далее, светоизлучающие линзы имеют на поверхности падения света, которая находится напротив источников света, область преломления со стороны падения и область полного отражения со стороны падения, и, кроме того, светоизлучающие линзы имеют на поверхности рассеяния света область фокусировки света со стороны рассеяния и область полного отражения со стороны рассеяния. Этот тип осветительных устройств имеет очень высокий КПД использования света, поскольку при излучении света от источников света освещение происходит рассеиванием света светоизлучающими линзами (публикация патентной заявки Японии Ne 2008-084696) Известно Осветительное устройство, подтвержденное патентом РФ N22470221 , по заявке РСТ WO2010/013672. Устройство содержит удлиненное плоское основание (2), большое число полупроводниковых источников (3) света, расположенных на плоском основании в продольном направлении плоского основания, и линзовую пластину (4), расположенную перед полупроводниковыми источниками света. Known devices that use light emitting diodes as a light source, and opposite these light sources are light emitting lenses. Further, the light-emitting lenses have on the incidence surface of the light, which is opposite the light sources, the refraction region on the incidence side and the region of total reflection on the incidence side, and, furthermore, the light-emitting lenses have a light focusing region on the scattering side and the total region on the light scattering surface reflection from the scattering side. This type of lighting device has a very high efficiency of use of light, since when light is emitted from light sources, illumination occurs by scattering light by light-emitting lenses (Japanese Patent Application Publication Ne 2008-084696) Known Lighting device, confirmed by RF patent N22470221, according to PCT application WO2010 / 013672. The device comprises an elongated flat base (2), a large number of semiconductor light sources (3) located on a flat base in the longitudinal direction of the flat base, and a lens plate (4) located in front of the semiconductor light sources.
Линзовая пластина содержит линзовую поверхность падения света, обращенную к полупроводниковым источникам света, и линзовую поверхность излучения света.  The lens plate comprises a lens surface of incidence of light facing the semiconductor light sources, and a lens surface of light emission.
Линзовая пластина изготовлена из оптически прозрачного материала, предпочтительно из пластмассы, такой как поликарбонат или акрил. С оптическим коэффициентом пропускания прохождения света, излучаемого полупроводниковыми источниками, до 100%. The lens plate is made of an optically transparent material, preferably plastic, such as polycarbonate or acrylic. With an optical transmittance of transmission of light emitted by semiconductor sources, up to 100%.
Линзовая пластина имеет линзовую секцию, образованную на поверхности падения света, распределяющую свет, излучаемый полупроводниковыми источниками света в продольном направлении и вторую линзовую секцию, образованную на другой линзовой поверхности падения света, распределяющую свет, излученный полупроводниковыми источниками света, в направлении ширины.  The lens plate has a lens section formed on the surface of the incidence of light, distributing light emitted by the semiconductor light sources in the longitudinal direction, and a second lens section formed on the other lens surface of the incidence of light, distributing the light emitted by the semiconductor light sources in the width direction.
Первая линзовая секция имеет линзовые блоки 12, расположенные через заданные интервалы, при этом линзовый блок содержит призмы 5 и блок с криволинейной поверхностью 8, которая состоит из двух или более смежных секций. Вторая линзовая секция имеет цилиндрическую линзу 9, образованную на линзовой поверхности излучения света. Цилиндрическая линза имеет выпуклую и вогнутую части, образованные в направлении ширины, которое перпендикулярно продольному направлению линзовой пластины.  The first lens section has lens blocks 12 located at predetermined intervals, while the lens block contains prisms 5 and a block with a curved surface 8, which consists of two or more adjacent sections. The second lens section has a cylindrical lens 9 formed on the lens surface of the light emission. The cylindrical lens has convex and concave parts formed in a width direction that is perpendicular to the longitudinal direction of the lens plate.
Известное осветительное устройство позволяет эффективно регулировать направленность света, излучаемого в окрестности полупроводниковых источников света, а также осветительное устройство позволяет сбалансированно распределять свет по освещаемой области без образования вторичных пиков, безотносительно к положению установки осветительного устройства.  The known lighting device allows you to effectively control the directivity of the light emitted in the vicinity of semiconductor light sources, and the lighting device allows you to balance light distribution over the illuminated area without the formation of secondary peaks, regardless of the installation position of the lighting device.
Недостатками решения линзовой пластины являются: 2 разных типа линз для формирования одной диаграммы. The disadvantages of solving the lens plate are: 2 different types of lenses to form a single diagram.
По совокупности существенных признаков наиболее близким к заявленному изобретению является решение по патенту на полезную модель N°139022, где стекло для светильника имеет вогнутую форму, выполнено из прозрачного в видимой области спектра материала, содержит 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.  According to the set of essential features, the closest to the claimed invention is the solution for the utility model patent N ° 139022, where the glass for the luminaire has a concave shape, made of a material that is transparent in the visible spectrum, and contains lenses combined in at least two pairs of parallel each other in rows, while the glass also has stiffeners, an edge for fixing it on the lamp housing.
Сущность изобретения SUMMARY OF THE INVENTION
Основным отличием заявленного решения от указанного патента является, что оптическая система с мультилинзой содержит линзы, объединенные, по меньшей мере, в две пары параллельных друг другу рядов со смещением линз в рядах.  The main difference between the claimed solution and the said patent is that the optical system with a multi-lens contains lenses combined in at least two pairs of rows parallel to each other with lens displacement in the rows.
Техническим результатом, на достижение которого заявляемое решение является обеспечения светового потока с заданной яркостью, силой света и освещенности объектов при неизменной форме кривой силы света.  The technical result, the achievement of which the claimed solution is to provide a luminous flux with a given brightness, light intensity and illumination of objects with an unchanged shape of the light intensity curve.
Указанный технический результат достигается при использовании в светодиодном светильнике оптической системы из прозрачного в видимой области спектра материала, которая выполнена в виде протяженного тела с трапециевидной выемкой, в нижней плоскости которой сформирована мультилинза, где отдельные линзы, объединены, по меньшей мере, в две пары параллельных рядов, при этом линзы выполнены с заданной внутренней и внешней геометрией и сгруппированы в матрицу на равноудалённом расстоянии друг от друга и со смещением в соседних рядах. The specified technical result is achieved when an optical system is used in an LED lamp from a material that is transparent in the visible region, which is made in the form of an extended body with a trapezoidal recess, in the lower plane of which a multi-lens is formed, where the individual lenses are combined in at least two pairs of parallel rows, while the lenses are made with a given internal and external geometry and are grouped into a matrix at an equal distance from each other and with displacement in adjacent rows.
Боковые стороны протяженного тела, с выполненными по периметру крепежными отверстиями, предназначены для фиксации в корпусе светильника с помощью, например установочных элементов. При этом кромка верхнего периметра протяженного тела предназначена для нанесения герметизирующего состава для предохранения от внешних воздействий. Равномерно по поверхности мультилинзы выполнены крепежные отверстия для правильной ориентации и фиксации относительно светодиодного модуля В трапециевидной выемке сформирован выступающий призматический объем для размещения контактов светильника, внешняя поверхность объема может использоваться для размещения товарной информации, например, названия производителя. The sides of the extended body, with mounting holes made around the perimeter, are designed to be fixed in the lamp housing using, for example, mounting elements. In this case, the edge of the upper perimeter of the extended body is intended for applying a sealing composition to protect against external influences. Mounting holes are made evenly on the surface of the multi-lens for proper orientation and fixing relative to the LED module. A protruding prismatic volume is formed in the trapezoidal recess to accommodate the contacts of the lamp, the external surface of the volume can be used to place product information, for example, the name of the manufacturer.
Оптическая система выполнена из поликарбоната, либо из полиметилметакрилата либо из кремнийорганических соединений The optical system is made of polycarbonate or polymethyl methacrylate or organosilicon compounds
Заявляемое решение проиллюстрировано на фиг. 1- 5 The claimed solution is illustrated in FIG. fifteen
Фиг.1 - Перспективное изображение, схематически показывающее оптическую систему с мультилинзой.  Figure 1 - A perspective view schematically showing an optical system with a multi-lens.
Фиг.2 Проекционные виды оптической системы в соответствии с настоящим изобретением. Figure 2 Projection views of the optical system in accordance with the present invention.
Фиг.З. График распределения интенсивности света в декартовой системе координат, кд (град)  Fig.Z. Graph of the distribution of light intensity in the Cartesian coordinate system, cd (deg)
Фиг. График распределения интенсивности света в полярной системе координат, кд (град)  FIG. Graph of the distribution of light intensity in the polar coordinate system, cd (deg)
Фиг. 5 График распределения освещенности поверхности, лк, где параметры листа: Длина L = 65 м; Ширина В = 65 м; Расстояние до источника света R = 10 м.  FIG. 5 Graph of the distribution of surface illumination, lux, where the sheet parameters: Length L = 65 m; Width B = 65 m; The distance to the light source is R = 10 m.
Оптическая система с мультилинзой работает следующим образом. An optical system with a multi-lens operates as follows.
Оптическая система с мультилинзой 1 , расположенной в трапециевидной выемке, стенки которой 2 играют роль отражателя, крепится в корпусе светильника, причем боковые стороны 7, с выполненными по периметру крепежными отверстиями 8, фиксируются с помощью метизов. An optical system with a multi-lens 1 located in a trapezoidal recess, the walls of which 2 play the role of a reflector, is mounted in the lamp housing, and the sides 7, with perimeter fixing holes 8, are fixed using hardware.
Кромка верхнего периметра 4 предназначена для нанесения герметизирующего состава для предохранения от внешних воздействий, например, влаги и пыли. The edge of the upper perimeter 4 is intended for applying a sealing composition to protect against external influences, such as moisture and dust.
Линзы 3 оптической системы должны располагаться строго над светодиодной матрицей светильника. Крепежные отверстия (5) равномерно распределены по поверхности мультилинзы и предназначены для строгого и точного позиционирования ее в корпусе светильника относительно каждого из светодиодов. В трапециевидной выемке сформирован в материале оптической системы выступающий призматический объем 6 для размещения контактов светильника, внешняя поверхность объема может использоваться для размещения товарной информации, например, названия производителя. The lenses 3 of the optical system should be located strictly above the LED matrix of the lamp. Mounting holes (5) are evenly distributed over the surface of the multi-lens and are designed for strict and accurate positioning of it in the lamp housing relative to each of the LEDs. In the trapezoidal recess, a protruding prismatic volume 6 is formed in the material of the optical system to accommodate the contacts of the lamp, the external surface of the volume can be used to place commodity information, for example, the name of the manufacturer.
Использование качественного оптического материала для производства оптической системы позволяет исключить нагрев светодиодной платы и самой мультилинзы энергией светового потока в виду высокого коэффициента светопропускаемости. The use of high-quality optical material for the production of the optical system eliminates the heating of the LED board and the multi-lens itself by the energy of the light flux in view of the high light transmittance.
Отдельные оптические элементы - линзы 3 в трапециевидной выемке сгруппированы в матрицу, отвечающей матрице светодиодов, и расположены на равноудалённом расстоянии друг от друга с так называемым «смещением в рядах». Линзы имеют сложную внутреннюю и внешнюю геометрию и позволяют создать необходимую диаграмму распределения светового потока, представленную на фиг. 3-5. Каждая из линз формирует одну и ту же диаграмму и распределяет свет во всех направлениях. От количества одинаковых линз в оптическом элементе зависит увеличение светового потока, яркости, силы света и освещенности объектов, оставляя форму кривой силы света неизменной.Separate optical elements - lenses 3 in a trapezoidal recess are grouped into a matrix corresponding to the matrix of LEDs and are located at equidistant distance from each other with the so-called "offset in rows". The lenses have complex internal and external geometry and allow you to create the necessary diagram of the distribution of luminous flux shown in FIG. 3-5. Each of the lenses forms the same diagram and distributes light in all directions. An increase in the luminous flux, brightness, light intensity and illumination of objects depends on the number of identical lenses in the optical element, leaving the shape of the light intensity curve unchanged.
Спроектированная модель позиционирования оптических элементов в оптической системе в виде мультилинзы, с так называемым «смещением в рядах», позволяет добиться оптимального уровня яркостной равномерности, отраженной от освещаемой поверхности, а так же устранить возникающий, в случае прямого взгляда на источник света, слепящий эффект. Входящие в состав мультилинзы отдельные одиночные линзы, позволяют добиться нужной кривой силы света идеально подходящей для дорог и автомагистралей высших классов А и Б. Любое изменение внутренней и внешней геометрии мультилинзы и ее оптических и конструктивных элементов существенно изменит кривую силу света и остальные основные фотометрические характеристики осветительного прибора. The designed model for positioning optical elements in the optical system in the form of a multi-lens, with the so-called “shift in rows”, allows to achieve the optimal level of brightness uniformity reflected from the illuminated surface, as well as eliminate the glare that occurs when you look directly at the light source. Separate single lenses that are part of the multi-lens make it possible to achieve the desired light intensity curve ideally suited for roads and highways of higher classes A and B. Any change in the internal and external geometry of the multi-lens and its optical and structural elements will significantly change the light intensity curve and other basic photometric characteristics of the lighting instrument.
Данную конструкцию можно применять в светильниках и в других отраслях, например, промышленная, декоративная, рекламная подсветка.  This design can be used in lamps and in other industries, for example, industrial, decorative, advertising lighting.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Оптическая система с мультилинзой светодиодного светильника характеризующийся тем, что оптическая система из прозрачного в видимой области спектра материала, выполнена в виде протяженного тела с трапециевидной выемкой, в нижней плоскости которой сформирована мультилинза, где отдельные линзы, объединены, по меньшей мере, в две пары параллельных рядов, при этом линзы выполнены с заданной внутренней и внешней геометрией и сгруппированы в матрицу на равноудалённом расстоянии друг от друга и со смещением в соседних рядах. 1. An optical system with a multi-lens LED lamp, characterized in that the optical system is made of a material transparent in the visible region of the spectrum, made in the form of an extended body with a trapezoidal recess, in the lower plane of which a multi-lens is formed, where individual lenses are combined into at least two pairs of parallel rows, with the lenses made with a given internal and external geometry and grouped into a matrix at an equidistant distance from each other and offset in adjacent rows.
2. Оптическая система по п. 1 отличается тем, что боковые стороны протяженного тела, с выполненными по периметру крепежными отверстиями, предназначены для фиксации в корпусе светильника. 2. The optical system according to claim 1 is characterized in that the sides of the extended body, with mounting holes made along the perimeter, are intended for fixation in the lamp body.
3. Оптическая система по п. 1 отличается тем, что кромка верхнего периметра протяженного тела предназначена для нанесения герметизирующего состава. 3. The optical system according to claim 1 is characterized in that the edge of the upper perimeter of the extended body is intended for applying a sealing compound.
4. Оптическая система по п. 1 отличается тем, что равномерно по поверхности мультилинзы выполнены крепежные отверстия. 4. The optical system according to claim 1 is characterized in that mounting holes are made evenly over the surface of the multilens.
5. Оптическая система по п. 1 отличается тем, что в трапециевидной выемке сформирован выступающий призматический объем для размещения контактов светильника, внешняя поверхность объема может использоваться для размещения товарной информации, например, названия производителя. 5. The optical system according to claim 1 is characterized in that a protruding prismatic volume is formed in the trapezoidal recess to accommodate the lamp contacts; the outer surface of the volume can be used to place product information, for example, the name of the manufacturer.
6. Оптическая система по п. 1 отличается тем, что выполнена из поликарбоната, либо из полиметилметакрилата либо из кремнийорганических соединений. 6. The optical system according to claim 1 differs in that it is made of polycarbonate, or polymethyl methacrylate, or organosilicon compounds.
PCT/RU2016/000368 2016-06-06 2016-06-20 Led lamp optical system with a multi-lens WO2017213540A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016122214 2016-06-06
RU2016122214 2016-06-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017213540A1 true WO2017213540A1 (en) 2017-12-14

Family

ID=60578026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000368 WO2017213540A1 (en) 2016-06-06 2016-06-20 Led lamp optical system with a multi-lens

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017213540A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU38892U1 (en) * 2004-02-13 2004-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "АМИРА-СветоТехника" CONSOLE LAMP
RU122749U1 (en) * 2012-06-15 2012-12-10 Алексей Юрьевич Фокин LED STREET LIGHT
KR101294216B1 (en) * 2012-04-16 2013-08-07 (주) 아모엘이디 Led package having multi-lens
RU139022U1 (en) * 2013-09-11 2014-04-10 Артём Игоревич Когданин GLASS FOR LAMP
US20150124458A1 (en) * 2012-05-02 2015-05-07 Heraeus Noblelight Gmbh Luminaire with leds and cylindrical lens
RU154281U1 (en) * 2015-03-02 2015-08-20 Ильнур Ханяфиевич Курмаев LED LAMP

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU38892U1 (en) * 2004-02-13 2004-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "АМИРА-СветоТехника" CONSOLE LAMP
KR101294216B1 (en) * 2012-04-16 2013-08-07 (주) 아모엘이디 Led package having multi-lens
US20150124458A1 (en) * 2012-05-02 2015-05-07 Heraeus Noblelight Gmbh Luminaire with leds and cylindrical lens
RU122749U1 (en) * 2012-06-15 2012-12-10 Алексей Юрьевич Фокин LED STREET LIGHT
RU139022U1 (en) * 2013-09-11 2014-04-10 Артём Игоревич Когданин GLASS FOR LAMP
RU154281U1 (en) * 2015-03-02 2015-08-20 Ильнур Ханяфиевич Курмаев LED LAMP

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5356273B2 (en) LIGHTING DEVICE AND LIGHTING DEVICE PROVIDED WITH THE LIGHTING DEVICE
ES2230102T5 (en) Luminous panel
EP2587129B1 (en) Traffic signal light device
KR101028201B1 (en) Lens and lighting unit having thereof
RU2013115918A (en) LIGHTING DEVICE
NL2022297B1 (en) Luminaire system with movable modules
US11473756B2 (en) Light emitting device with adaptable glare class
WO2012063759A1 (en) Led lighting device
US9046242B2 (en) Light dispersion device
CN105423209B (en) vehicle lighting device using multi-source optical lens
EP2771730B1 (en) A lens and an illuminating device equipped with the lens
KR20030097333A (en) Illumination apparatus for planar display device
US20130314927A1 (en) Secondary optical lens for lamp
WO2010010494A1 (en) Luminaire device with several lighting units
RU187621U1 (en) OPTICAL SYSTEM WITH MULTILINSE LED LAMP
JP5588217B2 (en) Lighting device
KR101051056B1 (en) Lighting equipment with prism
KR101723164B1 (en) Led luminaire
JP2008257093A (en) Optical member and lighting device
RU61388U1 (en) LIGHT SOURCE WITH LIGHT-EMITING DIODE AND LIGHTING DEVICE USING THIS LIGHT SOURCE
JPH11283424A (en) Lighting system
WO2017213540A1 (en) Led lamp optical system with a multi-lens
KR20110068362A (en) Lighting apparatus using led
KR102002969B1 (en) Multi Lens for LED Lighting
CN210687896U (en) Light distribution assembly and lighting lamp

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16904758

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16904758

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1