ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ НА ОСНОВЕ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИХ ДИОДОВ И ОПТИЧЕСКОГО БЛОКА

Полезная модель относится к осветительным устройствам, а именно к светодиодным источникам света.
В настоящее время на рынке светотехнических изделий широко применяются различные светодиодные источники света, которые активно конкурируют с изделиями на основе ламп накаливания, люминисцентных и галогенных ламп. Изделия на основе светодиодов и светодиодных матриц используются в различных осветительных приборах (фонари, прожектора), сигнальных устройствах (светофоры, бакены, створные знаки), а также в различных информационных табло и рекламной продукции (1, 2, 3).
Наиболее близким аналогом по функциональному назначению относительно заявляемого решения является источник 4, в котором приведен осветительный прибор с источником света и оптическим блоком.
В некоторых случаях от светотехнических устройств требуется получать равномерную засветку экрана определенной площади, например, при изготовлении рекламных щитов или светящихся декоративных панелей. Известные решения на основе светодиодных матриц не позволяют получать равномерную засветку экрана по площади.
Задача технического решения - разработка светильника на основе светодиодных матриц и оптического блока, состоящего из линзы Френеля и линзового растра, который можно использовать в вышеперечисленных осветительных и сигнальных устройствах.
В результате разработки конструкции светильника на основе линзы Френеля достигнуты следующие технические результаты:
1. Разработана модульная конструкция светильника, позволяющая легко конструировать световые панели различной конфигурации и площади;
2. Получена равномерная засветка по полю экрана, разброс яркости свечения не превышает 1-2%.
3. Достигнуты высокие показатели яркости свечения экрана - 200 нт;
2
4. Обеспечено низкое потребление энергии по сравнению с ламповыми аналогами - 2 вт/дм
Для достижения технических результатов предложен осветильный модуль на основе светоизлучающих диодов и оптического блока, отличающийся тем, что он содержит основание, печатную плату со светодиодами, оптический блок, состоящий из плоской линзы Френеля и линзового растра с матовой поверхностью с одной стороны и линзами-цилиндрами с другой, при этом указанные элементы расположены один поверх другого и закреплены фиксаторами.
На чертежах приведено данное техническое решение, где:
фиг.1 - основание светильника, фиг.2, 3 - фиксаторы внешний и внутренний, соответственно, фиг.4 - печатная плата со светодиодами, фиг.5 - линза Френеля, фиг.6 - линзовый растр, состоящий из линз-цилиндров с одной стороны и матовой поверхности с другой, фиг.7 - светильник в сборе.
На фигурах цифрами обозначено: 1 - основание, 2, 3 - фиксаторы, 4 - печатная плата, 5 - винт крепежный, 6 - линза Френеля, 7 - линзовый растр, 8, 9, 10, 11 -защелка, опора, стойка, собственно фиксатор, соответственно, фиксаторов 2, 3; 12, 13 -
отверстия под фиксаторы 2, 3 на основании 1; 14 - отверстия для крепления печатных плат 4 на основании 1; 15 - отверстия на печатной плате под винты 5; 16 - светодиоды, расположенные на печатной плате 4.
Линза Френеля 6 (фиг.5) имеет с одной стороны френелевский профиль, а с другой - гладкую прозрачную поверхность. Стойки 10 фиксаторов 2, 3 определяют размеры светильника по высоте, причем светодиоды 16 находятся в фокусе линзового растра.
Собирается светильник на основе линзы Френеля следующим образом.
На основании 1 в отверстиях 12, 13 закрепляются фиксаторы 2, 3, между которыми устанавливается (фиксируется) печатная плата 4 со светодиодами 16. Поверх печатной платы размещается линза Френеля 5, при этом френелевский профиль обращен в сторону светодиодов. На противоположную гладкую поверхность линзы Френеля устанавливается линзовый растр 6, также закрепляемый фиксаторами. Печатная плата 4 дополнительно закрепляется на основании с помощью винтов 5.
Линза Френеля и растр могут быть выполнены из любого оптически прозрачного, в том числе кремнийорганического, материала.
Использование оптического прибора на основе линз Френеля и линзового растра в совокупности с матрицами на основе мощных светодиодов позволяет получить уникальные светотехнические характеристики рекламных щитов, различных светящихся табло, декоративных стеновых панелей и других элементов подсветки, а также других осветительных устройств.
Разработанный светильник на основе оптического блока, состоящего из линзы Френеля и линзового растра был опробован в вышеперечисленных устройствах.
Испытания показали, что подобные светильники обладают высокими эксплуатационными характеристиками, стойкостью к атмосферным воздействиям и позволяют добиваться хороших светотехнических и энергетических параметров осветительных и сигнальных систем.
Источники информации
1. Хваловский В.В., Румянцев Д.М., Вознесенский Н.Б. Материалы Всесоюзной научно-технической конференции «Современная прикладная оптика» - Л., 1975.
2. Neumann Y., Hofinann W. XIX Yutem. Wiss/ Koll Т.Н. Ymenan, 1974, H.4.
3. Слюсарев Т.Т. «Расчет оптических систем» - Л., Машиностроение, 1975.
5. В.Г.Карпов и др. Расчет растровых оптических систем и оптических элементов Френеля (Учебное пособие по курсу «Техническая оптика»). Кафедра теории оптических приборов. Мин-во высш. и сред. спец. образования СССР, Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени Институт точной механики и оптики. Л., 1986, стр.3-4, рис.1.