EA029453B1

EA029453B1 - Led projector

Info

Publication number: EA029453B1
Application number: EA201591215A
Authority: EA
Inventors: Флавио Мауро Санджорджо
Original assignee: Фаэл С.П.А.
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2018-03-30
Also published as: WO2014102083A1; EP2938922A1; EP2938922B1; ITMI20122237A1; EA201591215A1

Abstract

A LEDs (3) projector (1) includes a matrix (22) of lenses (30) comprising a plurality of housings (31) for LEDs (3) and a plurality of sheets (4), Each sheet extends upward with respect to the plane identified by the matrix of lenses. Each sheet (4) comprises at least one reflective surface (42).

Description

Изобретение относится к прожектору со светодиодами.The invention relates to a spotlight with LEDs.

Существует последовательность светодиодов (ЬЕИ), расположенных внутри линз, которые, в свою очередь, расположены в линию в полосе, как описано в СИ 201293226 Υ, или на поверхности платы для образования матрицы, как описано в СИ 201964325 и или СИ 201964326 и.There is a sequence of LEDs (BI) located inside the lenses, which, in turn, are arranged in a line in a strip, as described in SI 201293226, or on the surface of the board to form a matrix, as described in SI 201964325 and or SI 201964326 and.

Такие полосы линз для светодиодов также могут быть расположены параллельными рядами, как описано в патентах И8 7118236 В2 или Τν 201033523 А, где полосы имеют разную ориентацию относительно плоскости, подлежащей освещению, что делает сборку неблагоприятно усложненной.Such strips of lenses for LEDs can also be arranged in parallel rows, as described in patents I8 7118236 B2 or 2010ν 201033523 A, where the strips have different orientations relative to the plane to be illuminated, which makes the assembly unfavorably complicated.

Упомянутые линзы для светодиодов могут быть симметричными, как описано в СИ 201964325 и, или асимметричными, как описано в СИ 201964326 и.The mentioned lenses for LEDs can be symmetrical, as described in SI 201964325 and, or asymmetrical, as described in SI 201964326 and.

Для освещения большой площади для получения требуемого эффекта освещения приходится использовать большее количество прожекторов, что влечет увеличение расходов.To illuminate a large area to obtain the desired lighting effect, it is necessary to use a greater number of projectors, which entails an increase in costs.

Не существует стандартов на изготовление прожекторов, и поэтому замена одного неисправного элемента может вызвать трудности.There are no standards for the manufacture of spotlights, and therefore replacing one defective item may cause difficulties.

Целью настоящего изобретения является создание прожектора со светодиодами, в котором форма светового луча самого прожектора может легко меняться в широком диапазоне имеющихся фотометрических кривых для желаемого изменения как направленности луча, так и распределения интенсивности светового луча на плоскости.The aim of the present invention is to create a projector with LEDs, in which the shape of the light beam of the projector itself can easily change over a wide range of available photometric curves for the desired change in both the directivity of the beam and the intensity distribution of the light beam on the plane.

Согласно настоящему изобретению эта цель достигается с помощью прожектора со светодиодами по п.1 формулы изобретения.According to the present invention, this goal is achieved using a spotlight with LEDs according to claim 1 of the claims.

Эти и другие признаки настоящего изобретения станут понятнее из нижеследующего подробного описания его практического варианта осуществления, приведенного в качестве не ограничивающего примера на приложенных чертежах, на которых:These and other features of the present invention will become clearer from the following detailed description of its practical embodiment, given as a non-limiting example in the attached drawings, in which:

фиг. 1 показывает вид в перспективе прожектора со светодиодами; фиг. 2 - второй вид в перспективе прожектора со светодиодами; фиг. 3 - вид сверху прожектора со светодиодами;FIG. 1 shows a perspective view of a spotlight with LEDs; FIG. 2 is a second perspective view of a searchlight with LEDs; FIG. 3 is a top view of a spotlight with LEDs;

фиг. 4 - вид в перспективе отражающей пластины прожектора со светодиодами; фиг. 5 - вид спереди отражающей пластины; фиг. 6 - вид сверху отражающей пластины; фиг. 7 - сечение по линии νΐΐ-νΐΐ на фиг. 5;FIG. 4 is a perspective view of a reflector plate of a spotlight with LEDs; FIG. 5 is a front view of a reflecting plate; FIG. 6 is a top view of a reflecting plate; FIG. 7 is a cross section along the line νΐΐ-νΐΐ in FIG. five;

фиг. 8 - вид сверху полосы линз для асимметричной конфигурации светодиодов; фиг. 9 представляет собой сечение по линии ΙΧ-ΙΧ на фиг. 8; фиг. 10 - сечение по линии Χ-Χ на фиг. 8;FIG. 8 is a top view of a lens strip for an asymmetric LED configuration; FIG. 9 is a section along the line-ΙΧ in FIG. eight; FIG. 10 is a section along the line-Χ in FIG. eight;

фиг. 11 показывает вид снизу полосы линз с фиг. 8; фиг. 12 - вид сверху в перспективе полосы линз с фиг. 8; фиг. 13 - вид снизу в перспективе полосы линз с фиг. 11; фиг. 14 - вид сверху полосы асимметричных линз; фиг. 15 - сечение по линии Χν-Χν на фиг. 14; фиг. 16 - сечение по линии Χνΐ-Χνΐ на фиг. 14; фиг. 17 - вид сверху полосы линз с фиг. 14;FIG. 11 shows a bottom view of the lens strip of FIG. eight; FIG. 12 is a top perspective view of the lens strip of FIG. eight; FIG. 13 is a bottom perspective view of the lens strip of FIG. eleven; FIG. 14 is a top view of a band of asymmetric lenses; FIG. 15 is a section along the Χν-Χν line in FIG. 14; FIG. 16 is a section along the line Χνΐ-Χνΐ in FIG. 14; FIG. 17 is a top view of the lens strip of FIG. 14;

фиг. 18 - вид снизу в перспективе полосы линз с фиг. 14; фиг. 19 - вид снизу в перспективе полосы линз с фиг. 17.FIG. 18 is a bottom perspective view of the lens strip of FIG. 14; FIG. 19 is a bottom perspective view of the lens strip of FIG. 17

На вышеперечисленных чертежах и, в частности, на фиг. 2 показан прожектор 1 со светодиодами (на фигурах не показаны светодиоды 3), содержащий корпус 10, который согласуется со стеклянной крышкой (не показана на фигурах) для обеспечения внешней защиты.In the above drawings and, in particular, in FIG. 2 shows a spotlight 1 with LEDs (LEDs 3 are not shown in the figures), comprising a housing 10, which is matched with a glass cover (not shown in the figures) to provide external protection.

Корпус 10 содержит горизонтальную опорную плоскость 11, на которой смонтирована материнская плата 12. Эта материнская плата 12 защищена с четырех сторон двумя Ь-образными боковыми пластинами 15, передней пластиной 16 на передней стороне и задней пластиной 17 на задней стороне прожектора 1, содержащего светодиоды 3.The housing 10 comprises a horizontal support plane 11 on which the motherboard 12 is mounted. This motherboard 12 is protected on four sides by two L-shaped side plates 15, a front plate 16 on the front side and a back plate 17 on the back side of the illuminator 1 containing the LEDs 3 .

Множество светодиодов 3, расположенных рядами в линейной последовательности для образования горизонтальной плоской матрицы, смонтировано на материнской плате 12. Полосы 2 линз 30, которые съемно закреплены на материнской плате 12 множеством центрирующих втулок 25 под винты, наложены на каждый ряд светодиодов 3 этой матрицы. Эти полосы 2 линз 30 проходят параллельно длинным сторонам, которые определяют продольную ось Ь в направлении большей стороны полосы 2 линз 30, как показано на фиг. 3.A plurality of LEDs 3 arranged in rows in a linear sequence to form a horizontal flat matrix is mounted on the motherboard 12. The strips 2 of the lenses 30, which are removably fixed on the motherboard 12 by a plurality of centering sleeves 25 under the screws, are superimposed on each row of the LEDs 3 of this matrix. These strips 2 of the lenses 30 run parallel to the long sides, which define the longitudinal axis b in the direction of the larger side of the stripe 2 of the lenses 30, as shown in FIG. 3

Множество таких полос 2 линз 30, проходящих параллельно друг другу, определяет матрицу 22 линз 30 на материнской плате 12. Эта матрица 22 линз 30 на материнской плате 12 является горизонтальной и плоской, поскольку она смонтирована на опорной плоскости 11 корпуса 10 прожектора 1 со светодиодами 3.A plurality of such strips 2 of lenses 30 parallel to each other defines a matrix 22 of lenses 30 on the motherboard 12. This matrix 22 of lenses 30 on the motherboard 12 is horizontal and flat, since it is mounted on the reference plane 11 of the housing 10 of the projector 1 with LEDs 3 .

Каждая из линз 30 в полосе 2 линз 30 расположена в линейной последовательности над светодиодом 3 и в соответствии с ним.Each of the lenses 30 in the strip 2 of the lenses 30 is located in a linear sequence above the LED 3 and in accordance with it.

Эти линзы 30 действуют как диффузоры и направляющие устройства для света от светодиодов 3.These lenses 30 act as diffusers and guides for the light from the LEDs 3.

- 1 029453- 1 029453

Линзы 30 имеют либо асимметричное сечение 35, как показано на фиг. 10, либо симметричное сечение 36, как показано на фиг. 16.The lenses 30 have either an asymmetrical section 35, as shown in FIG. 10, or a symmetrical section 36, as shown in FIG. sixteen.

С каждой стороны от полос 2 линз 30 расположена пластина 4, идущая вертикально относительно опорной плоскости 11 и проходящая по продольной оси Ь вдоль всей дины полосы 2 линз 30, как показано на фиг. 2 и 3. Поэтому пластины 4 отходят вверх от горизонтальной плоскости, определенной матрицей 22 линз 30, как показано на фиг. 1-3. Такое направленное вверх положение относительно горизонтальной плоскости предназначено для случая, когда прожектор 1 со светодиодами 3 расположен на рабочей поверхности. Когда прожектор 1 со светодиодами 3 установлен для работы, такое верхнее направление, по существу, соответствует направлению выхода светового луча светодиодов 3, как показано на фиг. 1-3.A plate 4 is located on each side of the strips 2 of the lenses 30 and extends vertically relative to the supporting plane 11 and extends along the longitudinal axis b along the entire length of the strip 2 of the lenses 30, as shown in FIG. 2 and 3. Therefore, the plates 4 move upwards from the horizontal plane defined by the matrix 22 of the lenses 30, as shown in FIG. 1-3. Such an upward position relative to the horizontal plane is intended for the case when the illuminator 1 with the LEDs 3 is located on the working surface. When the illuminator 1 with the LEDs 3 is mounted for operation, such an upward direction substantially corresponds to the direction of output of the light beam of the LEDs 3, as shown in FIG. 1-3.

На каждом из двух концов пластины 4 имеется соединитель 43, как показано на фиг. 4, предназначенный для крепления пластины 4 к опорной плоскости 11 винтами, которые вставляются в отверстия 44 самого соединителя 43, как показано на фиг. 3.At each of the two ends of the plate 4 there is a connector 43, as shown in FIG. 4, designed to fix the plate 4 to the support plane 11 with screws that are inserted into the holes 44 of the connector 43 itself, as shown in FIG. 3

Пластины 4 крепятся винтами к опорной плоскости 11 независимо от полос 2 линз 30, которые, в свою очередь, крепятся другими винтами к опорной плоскости 11.The plates 4 are fastened with screws to the supporting plane 11, independently of the strips 2 of the lenses 30, which, in turn, are fixed with other screws to the supporting plane 11.

Эти пластины 4 обеспечивают отражающую поверхность 42, обращенную к передней стороне прожектора 1 со светодиодами 3, как показано на фиг. 7, преимущественно принимая участие в создании направленности света от светодиодов 3. Эта отражающая поверхность 42 усиливает отражение света от светодиодов 3 под линзами 30 полосы 2 линз 30, преимущественно повышая КПД прожектора 1 со светодиодами 3 без потерь энергии.These plates 4 provide a reflective surface 42 facing the front side of the illuminator 1 with the LEDs 3, as shown in FIG. 7, mainly taking part in creating the directivity of light from the LEDs 3. This reflecting surface 42 enhances the reflection of light from the LEDs 3 under the lenses 30 of the strip 2 of the lenses 30, mainly increasing the efficiency of the illuminator 1 with the LEDs 3 without energy loss.

Полоса 2 линз 30 содержит множество корпусов 31 для светодиодов 3, как показано на фиг. 11 и 13. Эти корпуса 31 расположены в линейной последовательности вдоль оси 8, параллельной продольной оси Ь и смещенной относительно продольной оси Ь в поперечном направлении в сторону передней части прожектора 1 со светодиодами 3, как показано на фиг. 11.The strip 2 of the lenses 30 comprises a plurality of housings 31 for the LEDs 3, as shown in FIG. 11 and 13. These housings 31 are arranged in a linear sequence along the axis 8, parallel to the longitudinal axis b and displaced relative to the longitudinal axis b in the transverse direction towards the front of the illuminator 1 with the LEDs 3, as shown in FIG. eleven.

Каждый из корпусов 31 имеет эллипсоидальную форму и выполнен с возможностью покрывать светодиод 3.Each of the housings 31 has an ellipsoidal shape and is configured to cover the LED 3.

Каждый из корпусов 31 имеет теплоотвод 5, содержащий два канала разной длины: короткий канал 51, направленный к передней стороне полосы 2, и длинный канал 52, направленный к задней стороне полосы 2, как показано на фиг. 11. Короткий канал 51 и длинный канал 52 имеют разные длины для преимущественного способствования отводу тепла и повышения эффективности вентиляции. Поток тепла генерируется за счет разницы температур между высокой температурой короткого канала 51 и более низкой температурой длинного канала 52. Эти теплоотводы 5 преимущественно минимизируют размеры радиаторных элементов из уровня техники.Each of the housings 31 has a heat sink 5 containing two channels of different lengths: a short channel 51 directed to the front side of the strip 2, and a long channel 52 directed to the back side of the strip 2, as shown in FIG. 11. The short channel 51 and the long channel 52 have different lengths in order to predominantly promote heat removal and increase ventilation efficiency. Heat flow is generated due to the temperature difference between the high temperature of the short channel 51 and the lower temperature of the long channel 52. These heat sinks 5 preferably minimize the size of the radiator elements of the prior art.

На полосе 2 линз 30 имеется множество прорезей 28 для зацепления стороны пластины 4 с внешней поверхностью линзы 30, тем самым определяя корпус пластины 45, как показано на фиг. 10 и 16.On the strip 2 of the lens 30 there are a plurality of slots 28 for engaging the side of the plate 4 with the outer surface of the lens 30, thereby defining the body of the plate 45, as shown in FIG. 10 and 16.

Для освещения большой поверхности по желанию оператора с помощью имеющего соответствующую форму светового луча можно применять прожектор 1 со светодиодами 3, который преимущественно позволяет изменять форму светового луча с помощью синергетической комбинации полос 2 линз 30 с асимметричным сечением с полосами 2 линз с симметричным сечением наряду с применением пластинTo illuminate a large surface, at the request of the operator, a spotlight 1 with LEDs 3 can be used with an appropriately shaped light beam, which advantageously makes it possible to change the shape of the light beam using a synergistic combination of strips 2 of lenses 30 with asymmetrical cross section with strips of 2 lenses with symmetrical section along with plates

4.four.

Кроме того, можно использовать конфигурацию полос 2 линз с асимметричным сечением для всей матрицы 22 линз 30 или конфигурацию полос 2 линз 30 с симметричным сечением для всей матрицы 22 линз 30 в зависимости от эффектов, которые нужно получить на освещаемой поверхности.In addition, you can use the configuration of the strips 2 lenses with asymmetric cross-section for the entire matrix 22 of the lenses 30 or the configuration of the strips 2 lenses 30 with a symmetrical section for the entire matrix 22 of the lenses 30 depending on the effects that need to be obtained on the illuminated surface.

Прожектор 1 со светодиодами 3 преимущественно позволяет получить большое количество фотометрических кривых для изменения и направленности луча и распределения интенсивности света по освещаемой поверхности, как требуется.A searchlight 1 with LEDs 3 advantageously makes it possible to obtain a large number of photometric curves for changing and directing the beam and the distribution of the light intensity over the illuminated surface, as required.

Исключительная простота сборки, возможность повторной сборки и взаимозаменяемость полос 2 позволяет создать широкий диапазон возможных комбинаций путем замены полос 2 линз 30 с асимметричным сечением и полос 2 линз с симметричным сечением для создания световых лучей желаемой оператором формы.Exceptional ease of assembly, reassembly and interchangeability of strips 2 allows you to create a wide range of possible combinations by replacing strips 2 lenses 30 with an asymmetrical section and strips 2 lenses with a symmetrical section to create light rays of your desired shape.

Другое преимущество прожектора 1 со светодиодами 3 позволяет уменьшить количество прожекторов 1, необходимое для освещения поверхности, поскольку луч одного прожектора 1 со светодиодами 3 можно точно настроить для обеспечения соответствующего взаимодействия с другими прожекторами в пределах освещаемой поверхности.Another advantage of the spotlight 1 with LEDs 3 allows you to reduce the number of spotlights 1 needed to illuminate the surface, since the beam of one spotlight 1 with LEDs 3 can be precisely adjusted to ensure proper interaction with other spotlights within the illuminated surface.

Пластина 4 может быть наклонена на заданный угол относительно оси, перпендикулярной горизонтальной плоскости, определенной матрицей 22.Plate 4 may be inclined at a given angle relative to an axis perpendicular to the horizontal plane defined by the matrix 22.

Альтернативно, для пластины 4 могут существовать следующие варианты:Alternatively, for plate 4, the following options may exist:

пластина 4 может быть зеркальной или матовой, металлизированной металлическим материалом; пластина 4 может быть выполнена непосредственно из зеркального или матового алюминия; пластина 4 может быть изготовлена из прозрачного термопластичного материала; пластина 4 может быть изготовлена из термопластичного материала, который затем подвергают металлизации для получения зеркальной или матовой поверхности;plate 4 may be mirrored or matte, metallized with a metallic material; plate 4 can be made directly from specular or brushed aluminum; plate 4 may be made of a transparent thermoplastic material; plate 4 may be made of a thermoplastic material, which is then metallized to obtain a mirror or matte surface;

- 2 029453- 2 029453

пластина 4 может быть изготовлена из прозрачного термопластичного материала непосредственно вместе со слоем 2 линз 30 (в одной форме, способ отражения Френеля).Plate 4 can be made of a transparent thermoplastic material directly together with a layer 2 of lenses 30 (in one form, the Fresnel reflection method).

Следует отметить, что отражение света светодиодов 3 на непрозрачной поверхности пластин 4 зависит от угла падения светового луча от светодиодов 3 относительно перпендикулярной линии к плоскости падения непрозрачной поверхности пластины 4. Следовательно, свет от светодиодов 3 также может отражаться от пластины 4 из непрозрачного материала под углом, что предусмотрено в вышеописанных альтернативах.It should be noted that the light reflection of the LEDs 3 on the opaque surface of the plates 4 depends on the angle of incidence of the light beam from the LEDs 3 relative to the perpendicular line to the plane of incidence of the opaque surface of the plate 4. Therefore, the light from the LEDs 3 can also be reflected from the plate 4 of opaque material at an angle what is provided in the above alternatives.

Claims

CLAIM

1. A searchlight (1) with LEDs (3) having a housing (10) containing a horizontal reference plane (11) on which a motherboard (12) is mounted, a plurality of LEDs (3) arranged so as to form a horizontal flat matrix, mounted on said motherboard (12), characterized in that it further comprises

strips (2) of lenses (30), made with the possibility of detachable engagement and overlapping on rows of LEDs, moreover, said strips (2) of lenses (30) comprise housings (31) covering the corresponding LEDs (3);

a plurality of plates (4) extending upward from the horizontal support plane (11);

each plate (4) is located along the entire length of the corresponding strip (2);

each plate (4) is made with the ability to reflect the light of the LEDs (3) at a given angle.

2. Searchlight (1) according to claim 1, characterized in that each of said plurality of plates (4) comprises at least a reflecting surface (42).

3. Searchlight (1) according to claim 1 or 2, characterized in that said lenses (30) are arranged in rows parallel to the longitudinal axis (B), and said plurality of plates (4) are located between rows of lenses (30).

4. Searchlight (1) according to claim 3, characterized in that said matrix (22) of lenses (30) contains a plurality of strips (2) of lenses (30) parallel to each other, on which said lenses (30) are mounted in a row in a linear sequence along the axis (8) parallel to the longitudinal axis (B) defined by the long side of the said strip (2) of the lens (30) itself.

5. Searchlight (1) according to claim 4, characterized in that said plates (4) are made with the possibility of detachable engagement with the strips (2) of the lenses (30).

6. Searchlight (1) according to any one of claims 4, 5, characterized in that said strip (2) of lenses (30) contains lenses (30) of asymmetric section (35).

7. Searchlight (1) according to any one of claims 4, 5, characterized in that said strip (2) of lenses (30) contains lenses (30) of symmetrical section (36).

8. Searchlight (1) according to any one of claims 4 to 7, characterized in that said housing (31) forms a heat sink (5) containing a short channel (51) in the direction of the front side of said strip (2) of lenses (30) and a long channel (52) with a length different from the length of said short channel (51), and extending in the direction of the rear side of said band (2) of lenses (30).

9. Searchlight (1) according to any one of claims 4 to 8, characterized in that it contains transparent plates (4) made integral with the strip (2) of lenses (30) in one form for lenses (30).

- 3 029453