СВЕТОВОЙ ПРИБОР
LIGHT INSTRUMENT

Изобретение относится к осветительному оборудованию и может быть использовано для целей общего и местного освещения.
Известен шахтный светильник индивидуального пользования, состоящий из жесткого профиля с расположенными на его наружной стороне светодиодами, из корпуса для крепления жесткого профиля и для установки устройства питания светодиодов, а также из внешней защитной оболочки, необходимой согласно условиям размещения светильника в шахте (RU 2187039, МПК F21L 4/00, опубл. 10.04.2002).
Недостатком известного светильника является ограниченная область применения, обусловленная неопределенной формой кривой силы света, что исключает его применение в соответствии с санитарными и строительными норами проектирования производственных, служебных, административных, жилых и других помещений там, где требуется обеспечить заданный уровень освещенности в разных направлениях, что определяется кривой силы света светового прибора - одной из важнейших необходимых по ГОСТ характеристик светового прибора.
Технический результат заключается в обеспечении получения светового прибора с задаваемой кривой силы света.
i
i-1
Сущность изобретения заключается в том, что световой прибор содержит светодиоды и жесткий профиль держателя светодиодов, выполненный в виде части сферы и содержащий зоны, каждая из которых ограничена окружностями, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси жесткого профиля, и отстоящими друг от друга на углы α и α, лежащие в одной плоскости между осью жесткого профиля и лучами, направленными вдоль радиуса сферы и пересекающимися с окружностями, ограничивающими i-ю зону, на средней окружности которой на внутренней или внешней ее сторонах расположены светодиоды, при этом количество зон равно
пред
где α - предельный угол кривой силы света, больше которого сила света принимает значение равное нулю;
i
i-1
Δα=α-α угловой размер зоны, который является величиной постоянной для каждой зоны, а угловое расстояние между центрами оснований светодиодов равно
i
где n - количество светодиодов зоны, которое определяют как
α
где I - значение силы света, выбранное из заданной кривой силы света для угла, лежащего между осью жесткого профиля и лучом, пересекающим среднюю окружность данной зоны;
α
i-1
i;
ω - телесный угол данной зоны, лежащий между углами α, α
k - коэффициент пропорциональности.
При несимметричном распределении светодиодов угловое расстояние между ними вдоль средней окружности i-ой зоны для j-ой дуги равно
ij
где β - угол для j-ой дуги для i-ой зоны, лежащий в плоскости, перпендикулярной оси жесткого профиля;
ij
n - количество светодиодов для i-ой зоны и j-ой дуги, которое равно
αβ
где I - значение силы света, выбранное из заданной кривой силы света для угла, лежащего между осью жесткого профиля и лучом, пересекающим среднюю окружность данной зоны, и угла, лежащего в плоскости, перпендикулярной оси жесткого профиля, и образованного лучом, являющимся биссектрисой угла, в котором лежит дуга с j=1, и лучом, являющимся биссектрисой угла для j-ой дуги;
αβ
ω - телесный угол, лежащий между углами данной зоны и углом данной дуги;
k - коэффициент пропорциональности.
На фиг.1 изображен жесткий профиль светового прибора с симметричным расположением светодиодов, на фиг.2 - жесткий профиль светового прибора с несимметричным расположением светодиодов.
i
i-1
1
i
Световой прибор с симметричной кривой силы света содержит (фиг.1) жесткий профиль, выполненный в виде части сферы 1, которая делится на зоны 2 с границами в виде окружностей 3, отстоящими друг от друга на углы α, α, лежащие в одной плоскости между осью OO жесткого профиля 1 и лучами, направленными вдоль радиуса сферы и пересекающими границы зон 2, на которых равномерно размещены светодиоды 4 вдоль средней окружности 5 каждой зоны 2 с угловым расстоянием Δβ между светодиодами 4.
Устройство для питания светодиодов служит для подачи требуемого каждому светодиоду питания, как одновременно на все светодиоды, так и в назначаемой очередности и может располагаться как в одном корпусе с жестким профилем для размещения светодиодов, так и располагаться отдельно, например, на основании опоры светового прибора. Источником для устройства питания светодиодов может служить как сеть переменного тока, так и гальванические элементы, входящие в состав светового прибора, в соответствии со схемой используемого устройства питания светодиодов.
1
j-1
j
1
Светодиоды 4 могут располагаться на внутренней или внешней стороне поверхности жесткого профиля, выполненного в виде части сферы 1, которая делится на зоны 2, границами которых являются окружности 3, лежащие в плоскостях, перпендикулярных оси OO жесткого профиля 1, и отстоящие друг от друга на углы α, α (фиг.1), лежащие в одной плоскости между осью OO жесткого профиля 1 и лучами, направленными вдоль радиуса сферы и пересекающимися с окружностями, ограничивающими i-ю зону, внутри которой на ее внутренней или внешней сторонах расположены светодиоды 4.
j
j-1
При заданном радиусе сферы угловой размер Δα=α-α зоны выбирается с таким расчетом, чтобы обеспечить ширину зоны, необходимую для размещения в ней одного ряда светодиодов. Центры оснований светодиодов 4 находятся на средней по отношению к границам зоны 2 окружности 5.
Количество зон 2 рассчитывается из соотношения
пред
где α - предельный угол кривой силы света, больше которого сила света принимает значение, равное нулю;
i
i-1
Δα=α-α - угловой размер зоны, который является величиной, постоянной для каждой зоны.
При равномерном расположении светодиодов 4 угловое расстояние между центрами их оснований, лежащих на средней окружности 5, определяют как
i
где n - количество светодиодов, которое определяют как
α
1
где I - значение силы света, выбранное из заданной кривой силы света для угла, лежащего между осью OO жесткого профиля 1 и лучом, пересекающим среднюю окружность 5 данной зоны;
α
i-1
i;
ω - телесный угол данной зоны, лежащей между углами α, α
k - коэффициент пропорциональности.
Оптическая ось каждого светодиода 4 совпадает с направлением радиуса сферы, и осевая сила света от него направлена к центру сферы. Результирующая кривая силы света всех светодиодов 4 в случае выполнения приведенных соотношений соответствует заданной кривой силы света.
i
i-1
1
2
1
2
i1
i2
iq
ij
i1
i2
iq
На фиг.2 изображен жесткий профиль в виде части сферы 1 с некруглосимметричной кривой силы света и несимметричным расположением светодиодов 4 по зонам 2. Границы зон 2 в виде окружностей 3 отстоят друг от друга на углы α, α, лежащие в одной плоскости между осью OO жесткого профиля 1 и лучами, направленными вдоль радиуса сферы и пересекающими границы зон 2, в которых размещены светодиоды 4 вдоль средней окружности 5 каждой из зон 2, которые поделены следами 6 от пересечения профиля плоскостями, проходящими через ось OO, на q частей - дуг 7 с угловыми расстояниями β β,… β, (где j=1,2,…q, где q - предельное значение частей, на которое разбита i-ая зон). Угловые расстояния Δβ между светодиодами 4 различны для каждой дуги (Δβ, Δβ,… Δβ). В этом случае часть сферы 1 имеет несколько зон 2 с границами 3, а светодиоды 4 расположены вдоль средней окружности 5 каждой из зон 2 каждой дуги 7 с различным угловым шагом, обратно пропорциональным количеству светодиодов 4 на выделенном участке зоны 2 в соответствии с заданной некруглосимметричной кривой силы света.
Количество зон 2 рассчитывается из соотношения (1).
При несимметричном распределении светодиодов угловое расстояние между центрами оснований светодиодов 4 вдоль средней окружности 5 i-ой зоны для j-ой дуги определяют как
ij
1
2
где β - угол j-ой дуги для i-ой зоны, лежащей в плоскости, перпендикулярной оси ОO жесткого профиля 1;
ij
n - количество светодиодов 4 для i-ой зоны j-ой дуги, которое определяют как
αβ
1
2
1
2
где I - значение силы света, выбранное из заданной кривой силы света для угла, лежащего между осью OO жесткого профиля 1 и лучом, пересекающим среднюю окружность 5 данной зоны, и для угла, лежащего в плоскости, перпендикулярной оси OO жесткого профиля 1 и образованного лучом, являющимся биссектрисой угла, в котором лежит дуга с j=1, и лучом, являющимся биссектрисой угла для j-ой дуги (j=1, 2,… q);
αβ
ω - телесный, лежащий между углами данной зоны и углом данной дуги;
k - коэффициент пропорциональности.
Световой прибор работает следующим образом. При подаче питания на устройство питания светодиодов 4 последний подает питание на каждый из светодиодов 4, расположенных на жестком профиле в виде части сферы 1 в требуемой последовательности. Излучение от светодиодов 4 создает силу света согласно требуемой кривой силы света.
Размещение светодиодов 4 на наружной или на внутренней поверхности жесткого профиля в виде части сферы 1 не имеет принципиального значения, поскольку в том или в другом случаях формируется требуемое пространственное распределения силы света от светодиодов 4.
По сравнению с известным решением предлагаемое позволяет обеспечить создание светового прибора с задаваемой кривой силы света, что в конечном итоге позволяет улучшить качество освещения согласно требуемым характеристикам.