HU230914B1 - Method for producing a light, containing optimized configuration of elementary lights, said light and carrier sheet - Google Patents

Description

Eljárás elemi fényforrásokat optimalizált konfigurációban tartalmazó VILÁGÍTÓESZKÖZ KÉSZÍTÉSÉRE, TOVÁBBÁ ILYEN VILÁGÍTÓESZKÖZ RÉSZÉT KÉPEZŐ HORDOZÓLEMEZ ÉS VILÁGÍTÓESZKÖZA method of making an LIGHTING DEVICE having an optimized configuration of elementary light sources, further comprising a storage medium and an illuminating device that is part of such an illuminator.

A jelen találmány tárgya tetszőlegesen kitűzött világítási feladat megoldása érde5 kőben rögzített kriténum(ok) szerint optimalizált fényforrás konfigurációval rendelkező világítóeszköz, különösen fényemittáló diódák (LED) képezte elemi fényforrásukat tartalmazó világítóeszköz készítésére szolgáló eljárás. A találmány tárgya j továbbá a célszerűen fényemittáló diódát alkalmazó ilyen világítóeszköz, különö| sen közvilágítási (utcai és/vagy közúti) lámpa, valamint az annak részét képező i 10 hordozólemez is.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an illumination device having an optimized light source configuration, in particular light emitting diodes (LEDs) having a light source having an optimized light source configuration, fixed in a stone. The invention further relates to such a lighting device employing a light emitting diode, in particular | sen also includes a street lighting and / or a road lamp and a carrier plate i 10 included therein.

ii

Napjainkban egyre aggasztóbb problémái jelent a villamosenergía-feíhasználás mértéké, valamint az ezzel szorosan összefüggő vilíamosenergia-pazarlás. Különösen igaz ez a világítás területén, ahol az elhasznált vlllamusáramnak csupán töredéke hasznosul fényként - a fennmaradó rész lényegében hö formájában a körA nyezetbe távozik, vagyis az esetek többségében a iovábbhasznosítás szempontjából gyakorlatilag veszteségként könyvelhető el. A túlzott mértékű és átgondolatlan világítás, és ezen belül a közutak, terek, stb. kivilágítása, vagyis a közvilágítás ezen veszteség mellett sok esetben kárt is okoz, például a környezet fényszenynyszése formájában.Nowadays, the level of electricity consumption and the closely related waste of electricity are increasingly worrying. This is especially true in the field of lighting, where only a fraction of the current current consumed is used as light - the remainder is essentially discharged into the environment in the form of heat, that is, in most cases, practically a loss for reuse. Excessive and ill-considered lighting, including roads, squares, etc. In addition to this loss, public lighting, in other words public lighting, often causes damage, for example in the form of low-light environment.

z0 A félvezető technológia fejlődésének eredményeként a LED-ek széles skálája vált mára elérhetővé: különböző színű, fényteljesítaényű. áramfegyasztású. világítási karakterisztikával rendelkező, stb, LED-ek vannak forgalomban. Ennek megfelelően manapság egyre inkább terjed a hagyományos fényforrásoknál, úgymint izzóknál, fénycsöveknél lényegesen kisebb áramfogyasztású, ám sokkal^- intenzivebb 2Í> fénykibocsátásra képes félvezető alapú fényemittáló diódák világítóeszközökben való felhasználása. További előnye az ün. LED-es világítóeszközöknek, hogy a bennük fényforrásként alkalmazott LED-ek kicsiny fizikai méretei következtében, egy vagy több LED felhasználásával rendkívül kompakt világítóeszköz szerkeszthető, Ráadásul megfelelő körülmények (például hőmérséklet, nedvesség- vagy páratartalom, stb.) biztosítása mellett a LED-ek üzemideje lényegesen hosszabb az0 As a result of advances in semiconductor technology, a wide range of LEDs has become available today, in different colors and with luminous efficacy. áramfegyasztású. LEDs with lighting characteristics, etc., are commercially available. Accordingly, now increasingly spreading to conventional light sources such as bulbs, fluorescent lamps significantly lower power consumption, but much more ^- is able to use more intensive 2i> light emission semiconductor-based light emitting diodes for lighting devices. A further advantage is the so-called. For LED lighting devices, due to the small physical dimensions of the LEDs used as the light source, one or more LEDs can be used to make extremely compact lighting devices, and in addition to the proper conditions (such as temperature, humidity or humidity, etc.) significantly longer

-2hagyományos fényforrásokénál, így a LED-del szerelt világítóeszközök szervizelésére és karbantartására ritkábban van szükség.-2 traditional light sources, such as servicing and maintenance of LED-equipped lighting, are less frequent.

A WO2008/141493 ez. nemzetközi közzétételi irat és a CN201014327Y sz. kínai Körzetetek irat egyaránt olyan LED-es közvilágítási lámpát tárgyalnak, amelynek b rögzített (4 és 12 közé eső) számó elemi fényforrása és ezeket oldhatóén rögzített módon tartó lámpateste van, A lámpatest a fénykibocsátás irányából nézve őszszességében homorú belső felülettel rendelkezik és kerületi széle egy vízszintes síkot jelöl ki. A lámpatest belső felületének kialakítása a lámpatest hossztengelyére nézve szimmetrikus. A tekintett belső felületet egymással szöget bazárén csatW lakozó és változó irányítású sík lapocskák alkotják, ahol a sík lapocskák az említett vízszintes síkkal (és így egymással is) előre meghatározott, tapasztalati úton felvett szögtartományukba eső szögeket zárnak be. A lámpában alkalmazott elemi fényforrásokat LED-csoportok képezik, melyek mindegyike egy-egy ilyen sík lapocskán vannak elrendezve, A lapocskák LED-ösoportokkal átellenes felületére 15 lapocskánként külön-külön felszerelhető egy-egy höleadó elem, célszerűen hűtőborda van felerősítve ugyancsak oldható módon. Az egyes LED-csoportok fénykibocsátási irányai a lapocskák irányítása miatt egymással más-más szöget zárnak be, aminek eredményeként jelentősen javul a kivilágított útfelület megvilágítása. Az alkalmazott LED-csoportok optikai és megvilágítási tulajdonságaikat tekintve zO lényegében egyformák. A szóban forgó lámpával kivilágítani szándékozott téglalap formájú terület megvilágítási képeiről (l. a hivatkozott nemzetközi közzétételi irat 6„ 8. és 10. ábráit) LED-csoportok fénykibocsátás! irányait a kiválasztott szögtartományoftban változtatva leolvasható, hogy a terület legsötétebb és legfényesebb tartományaiban mérhető fényerősségek hányadosa legalább mintegy 13, vagyis 25 egy ilyen lámpával a kivilágítani szándékozott terület egészének egyenletes kivilágítása nem biztosítható.WO2008 / 141493. International Publication Number and Publication No. CN201014327Y. china districts document discusses both an LED street light having a b fixed number of light sources (4 to 12) and a luminaire holding them in a reliably fixed manner. The luminaire has a concave inner surface in the direction of light emission and a peripheral edge select a plane. The interior surface of the luminaire is symmetrical with respect to the longitudinal axis of the luminaire. The said inner surface is formed at an angle to each other by flat and variable directional blades which are angled with each other, wherein the flat blades enclose angles within their predetermined experientially angular range with said horizontal plane (and thus with each other). The elementary light sources used in the lamp consist of LED groups, each of which is arranged on one such flat blade. Each heat exchanger can be mounted separately on the surface of the blades opposite to the LED groups, preferably with a heat sink. The light emitting directions of each LED group are angled by the direction of the blades, resulting in a significant improvement in illumination of the illuminated road surface. The LED groups used are essentially the same in terms of optical and illumination properties. Illustrations of illumination of a rectangular area intended to be illuminated by the lamp in question (see Figures 8 and 10 of the cited international publication 6) LED groups emitting light! By changing the direction in the selected angle range software, it can be seen that the brightness ratio of the darkest and brightest areas of the area is at least about 13, that is, 25 such lamps cannot provide uniform illumination of the entire area to be illuminated.

Az AU 2006^91673 81 sz. ausztrál szabadalom olyan világítóeszközt ismertei, amelynek belső felülettel rendelkező lámpateste és különálló elemi fényforrásai vannak. Az elemi fényforrások a lámpatest belső felületén lévő foglalatokon van30 nak elrendezve, ahol a foglalatok a belső felület eltérő érintőszögekkel definiált sík lapocskái formájában vannak kiképezve. Az egyes elemi fényforrásuk által kibecsátoít megvilágító nyalábok minden esetben merőlegesek az adott elemi fényforrást tattó foglalatra, miáltal szabályozható a megvilágítás szöge és kiterjedése Az elemi fényforrások speciálisan LED-ek. A kitanítás értelmében a foglalatok száma es az érintöszögek nagysága a kívánt megvilágítási szögtől vagy a lámpa típusától 5 tuggően kerülnek meghatározásra, azonban a tekintett irat ennek gyakorlati megvalósításával és elméleti aspektusaival kapcsolatosan további információkat nem tartalmaz.No. 81 of AU 2006 ^ 91673. The Australian patent discloses a lighting fixture having an interior surface luminaire and separate elementary light sources. The elemental light sources are arranged in sockets on the inner surface of the luminaire, where the sockets are formed in the form of flat plates defined by different angles of contact. In each case, the illumination beams emitted by their respective elemental light sources are perpendicular to the socket that covers the given elemental light source, thus adjusting the angle and extent of illumination. The elemental light sources are specially LEDs. According to the teachings, the number of sockets and the size of the touch angles are determined by the desired angle of illumination or the type of lamp, but no further information on its practical implementation and theoretical aspects is given in this document.

Az 118-6,250,774 B1 sz, USA-beli szabadalom adott számú és eltérő világítási karakterisztikával rendelkező, LED kristállyal megvalósított elemi fényforrás felhasz10 hálásával megépített világítóeszközt mutat be közút egy szakaszának egymással párhuzamosan kijelölt zónánként (sávonként) történő hatékony kivilágítására. A LED kristályok által kibocsátott fény nyalábformázására használt fényvezető optikáktól függően a világítóeszközben óélszerüen három egymástól eltérő világítási karakterisztikájú LED-es fényforrás kerül alkalmazásra. Az útszakasz kivilágitásá15 nál egy-egy zóna kivilágítását minden esetben ugyanolyan világítási karakterisztikájú LED-es fényforrások végzik oly módon, hogy az egyes elemi fényforrásoktól származó fényfoltok egymásra átlapolnak. Ennek megfelelően egy-egy zónában egyetlen ilyen világítóeszköz a világítóeszköztől távolodva egymás után világosabb és sótétebb tartományokat hoz létre. így az útszakasz vele történő kívilágítáfő so közel sem tekinthető egyenletesnekU.S. Patent No. 118-6,250,774 B1 discloses an illuminator constructed by using an LED crystal with a given number and different illumination characteristics to effectively illuminate a section of a road in parallel with each other in a designated zone (lane). Depending on the light-guide optics used to shape the beam of light emitted by the LED crystals, there are three LEDs with different illumination characteristics. In order to illuminate the road section15, each zone is illuminated by LED light sources with the same illumination characteristics, such that the light spots from each elementary light source overlap. Accordingly, in each zone, a single such luminaire produces, in succession, lighter and saltier ranges as it moves away from the luminaire. Thus, the illumination of the road section with it is not nearly uniform

Az EP-1,916,468 A1 sz. európai közzétételi irat olyan LED-es tompát tárgyal amelynek foglalata és a Foglalaton különböző típusú, eltérő világítási karaktod tikéval (keskeny irányszögű» széles trányszögü és köztes írányszögű) jellemzett LED-es vilagítóegység van elrendezve úgy. hogy a lámpával a kivitogitanl szándé25 kozott felület kívánt megvilágítását éljék el. A LED-es világitóegységek mindegyike rögzített számú, példaként három-három, ugyanolyan világítási karakterisztikával jellemzett LED-es elemi fényforrásból van kialakítva. Egy-egy LED-es elemi fényforrás megvilágítást biztosító adott teljesítményű LED-et, valamint a LED által kibocsátott fény útjában elhelyezett, különböző térbeli formájú, fényeloszlás30 módosító optikai lencsét foglal magában. A LED-es elemi fényforrások önmagukban vagy az említett LED-es világitóegységek formájában egymással kombinálvaEP-1,916,468 A1. European Patent Publication No. 6,198,119 discloses an LED blob having a socket and a LED illumination unit having different types of different illumination characters (narrow angle »wide rectangle and intermediate rectangle) on the Socket. to provide the lamp with the desired illumination of the intended surface. Each of the LED lighting units is formed from a fixed number of, for example, three to three LED elemental light sources having the same lighting characteristics. Each LED includes a single power LED to provide illumination of the elementary light source, as well as an optical lens of varying spatial distribution of light distribution 30 in the path of the light emitted by the LED. LED elemental light sources, alone or in combination with the aforementioned LED lighting units

-4 használhatók felület kivilágítására az általuk létrehozott ovális fényfoltok segítségével. A tekintett közzétételi irat különböző példákkal Illusztrálja (I. a 2. és 3 példákat, illetve az ezekhez tartozó 18. és 21. ábrákat), hogy a kivilágított felület fényessége, fényeloszlása a felhasznált LED-es világítoegységek teljes számával, s valamint a világItóegységek típus szerinti megoszlásával módosítható. A bemutatott példák esetében a kivilágítani szándékozott felület legsötétebb és legfényesebb tartományaiban mérhető fényerősségek hányadosa mindazonáltal legalább mintegy 1:2,5, vagyis a tekintett felület kivilágításának egyenletes volta megkérdőjelezhető.-4 can be used to illuminate the surface with the oval patches they create. This publication illustrates with various examples (Examples I, 2 and 3 and their respective Figures 18 and 21) that the luminous surface of the illuminated surface, its light distribution with the total number of LED luminaires used, and the type of luminaires used can be modified. However, in the examples shown, the ratio of luminous intensities measured in the darkest and brightest ranges of the surface to be illuminated is, however, at least about 1: 2.5, which means that the uniform illumination of the surface in question is questionable.

A LED-es elemi fényforrások fényeloszlás-módosltó lencséi a világítási feladathoz alkalmasan kerülnek kialakításra a következő módon: a kiválasztott elemi fényforrással megvilágítani szándékozott felületet tartományokra osztják, majd minden egyes tartományra meghatároznak egy abban elérendő világítás, karakterisztikát. Ezután a fényeloszlás-módosltó lencse felületének formáját úgy választják meg.The light distribution modifying lenses of LED elementary light sources are suitably designed for the illumination task by dividing the surface to be illuminated by the selected elemental light source into regions, and then defining the illumination characteristics to be achieved for each region. Then, the shape of the surface of the lens of the light distribution modifier is chosen.

hogy a lencsébe belépő, azon áthaladó és terjedése során abból kilépő fény minden esetben úgy törjék meg, hogy éppen a kívánt világítási karakteriszbkát eredményezze. Ezen forma a lencsének a LED által kibocsátott fény terjedési Irányában tekintett belépöfelülete alakja, a megvilágítást szolgáltató LED belépőfelülettől mert távolsága, valamint a lencsét képező optikai közeg törésmutatója ismeretéit) ben sugárkövetési technikát használva egy rendkívül számításigényes és ennélfogva időigényes módszerrel kerül meghatározásra.so that the light entering, passing through and passing through the lens is always broken so as to produce the desired illumination characteristic. This shape requires a highly computationally and therefore time-consuming method to determine the shape of the lens in the direction of propagation of the light emitted by the LED, its distance from the entrance surface of the illuminating LED, and the refractive index of the optical medium that forms the lens.

A W02009/012314 A1 sz. nemzetközi közzétételi irat célterület világítási feladattal összhangban történő kivilágítására szolgáié speciális, reflektáló felületest és fényforrásként Síkban elrendezett LED-eket rögzített geometriában tartalmazó vi25 iágítóeszközt, valamint ilyen világítóeszköz szerkesztésére szolgáló eljárást ismertet. Az öijárást végrehajtva a kitűzött világítási feladat megoldásához szükséges reflektáló felület(ek) alakja, továbbá a szükséges LED-ek száma és (térbeli) kiosztása kapható meg.WO2009 / 012314 A1. International Publication Publication discloses a vi25 illumination device for illuminating a target area in accordance with a lighting function, and a method for editing such a illumination device, comprising a special reflecting surface and a flat source LED in fixed geometry. By performing the night-time process, the shape of the reflecting surface (s) needed to solve the set lighting task, as well as the number and (spatial) distribution of the required LEDs are obtained.

Az eljárás értelmében kiindulásként meghatározzák a célsíkban a kivilágítandó te30 rület alakját, majd kitűzik a megszerkesztendő világítóeszköznek a kiválasztott kivilágítandó területhez viszonyított térbeli pozícióját Ennek keretében meghatározzák a világítóesáköz. és a céísik. d távolságát is. Ezután a kivilágítandó terület meghatározott pontjaiban rögzítik a megvilágítás kívánt mértékét, például a felületegységre eső fényáram lm egységekben meghatározott (általában a kivilágítan5 dó terület egészén állandó nagyságú} értéke formájában; ezzel kitűzésre kerül a megoldandó világítási feladat. A d távolságnak és a megvilágítás kívánt mértékének a kivilágítani szándékozott terület különböző pontjaiban való ismeretében a keresett világítóeszközre jellemző fényintenzitás-eloszlás görbéket származtatnak, tán az E I _vos Θ/d összefüggés szerint visszaszámolva meghatározzák a W világítóeszközzel egy adott e irányban (beesési szög alatt) kisugárzandó azon fényerősséget, amely a kivilágítandó területen a Θ irányban a tervezett megvilágítás mértékének eléréséhez szükséges. Ezt követően a világítóeszközben felhasználandó LED-ek számát és teljesítményét határozzák meg úgy. hogy a velük megvalósított világítóeszköz fényerőssége a megvilágítandó terület esetében ellő erendo fényintenzitás-eloszlás görbékhez szükséges maximális fényerősséget a lehető legjobban közelítse. Ezután a LED-eket legalább egy görbe mentén rendezik el, majd a szükséges kiegészítő optikai eíem(ek) (jelen esetben az elengedhetetlen reflektáló felület(ek)) alakját határozzák meg úgy. hogy azok a kitűzött megvilágítást elérőn vagy minél jobban közelítőn irányítsák a rájuk beeső tényt. Ezen 20 lépés eredményeként a fénykibocsátás irányát tekintve agy vagy több olyan LED sort kapnak, amely(ek)en végigmenve a LED-ek fénykibocsátás! iránya LED-röl LED-re viszonylag egyenletesen változik. Végezetül számítógépes szimulációdmodellezést használva meghatározzák a LED-ek görbéjének/görbéinek és a reflektáló felületiekének azon alakjait, amely alakok használata mellett a kiviíágí25 taridő területre vonatkozó fényintenzitás-eloszlások a legjobban közelítik a célként kitűzött fényintenzitás-eloszlást.According to the method, the shape of the area to be illuminated in the target plane is initially determined, and then the spatial position of the illuminator to be constructed relative to the selected illuminated area is determined. and aim. d distance as well. The desired degree of illumination is then recorded at specific points in the area to be illuminated, for example in luminous flux per unit area (usually constant throughout the area to be illuminated) to determine the lighting task to be solved. illuminated intended area of light at different points derive typical query luminaire light intensity distribution curves, maybe calculated back to determine the W-lighting device according to the EI _v os Θ / d in the context of a particular those directions (under the incident angle) of the light intensity to be emitted, which is be illuminated area Θ direction is required to achieve the projected illumination, then determines the number and power of LEDs to be used in the lighting fixture so that the luminous intensity of the luminaire implemented with them is as close as possible to the maximum luminous intensity distribution curves for the area to be illuminated. The LEDs are then arranged along at least one curve, and then the shape of the required additional optical element (s) (in this case, the essential reflecting surface (s)) is defined. so that they direct the fact of falling upon them as closely as possible or as closely as possible. As a result of these 20 steps, one or more rows of LEDs passing through the LEDs are emitted in the direction of light emission! its direction changes from LED to LED relatively uniformly. Finally, using computer simulation modeling, they determine the shape (s) of the LED curve (s) and reflective surfaces, which, when used, best approximate the target luminous intensity distribution for the illuminated time domain.

A világítóeszköz tervezésére szolgáló fenti eljárásnál a tervezési feladat egyszerűsítesz érdekében a LED kiosztás meghatározása előirt geometriája világítóeszközt feltételezve történik. Vagyis a tekintett optimalizálási eljárás egy fizikai kény30 szerteltétel mellett kerül végrehajtásra: a bemutatott példák szerint a LED-eknek azonos síkban elhelyezkedő és egymással lényegében koncentrikus, önmagukban záródó görbék mentén kell elhelyezkedniük. Ez jelentősen korlátozza a tekintett tervezési eljárás tetszőleges világítási feladat esetében való alkalmazhatóságát. Továbbmenve, az ismert megoldások a kivilágított felületen elérendő fényintenzitás értékéből kiindulva visszaszámolva határozzák meg a világítóeszköz elemi fényforrásainak számát és szükséges teljesítményét, vagyis az Így kapott elemi 5 fényforrás konfiguráció nem tekinthető optimálisnak.In the above-mentioned method for designing a lighting device, the design geometry of the LED assignment is assumed to be a lighting device in order to simplify the design task. That is, this optimization procedure is performed under a physical constraint: according to the examples shown, the LEDs must be on self-closing, essentially concentric curves. This significantly limits the applicability of this design process to any lighting task. Further, known solutions, based on the value of the luminous intensity to be achieved on the illuminated surface, count down the number and the required power of the elementary light sources of the illuminator, i.e. the elemental light source configuration thus obtained is not considered optimal.

Köztudott továbbá, hogy a LED-ek névleges tulajdonságaik (például Irányárakterisztika, teljesítmény, stb.) tekintetében csak nagy szórással gyárthatók/Ennek megfelelően egy olyan tervezési eljárás, amely nem a világítóeszköz létrehozására rendelkezésre állő LED-ek tényleges (vagyis előzetesen kimért) tulajdonságai10 nak figyelembevételével készül, a gyakorlatban a LED-ek szórása miatt a kijelölt célteiüíten nem biztosíthat például egyenletes megvilágítást.It is also known that LEDs can only be manufactured with high standard deviation in terms of their nominal properties (eg Directional characteristics, power, etc.) / Accordingly, it is a design process that is not the actual (i.e., pre-measured) properties of the LEDs in practice, due to the scattering of the LEDs, it cannot provide uniform illumination, for example, on the target target.

A LED-es világítóeszközök egy másik problémája, hogy a bennük viszonylag kis térfogatra összpontosuló LED-es elemi fényforrások összes hőleadása viszonylag nagy, így elengedhetetlen azok megfelelő hűtése. Különösen problémásak e tekintő tetten a közvilágítási lámpák, amelyeknél az alkalmazott LED-ek említett hőterhelése mellett egy évszakos periodicitásé hőterhelés is jelentkezik, a LED-ek névleges üzemi hőmérsékletét túlmelegedési* és így élettartamuk jelentős mértékű csökkenésének elkerülése érdekében a nyári estékre általában jellemző magas külső és lámpatesten belül fennálló belső hőmérsékletek mellett is tartani keli. En20 nek megfelelően például olyan LED-es közvilágítási lámpákat lenne célszerű gyártani, amelyek esetén a bennük alkalmazott LED-ek eredő leterhelése minél kisebb. E célból egy rögzített világítási feladat megoldásánál célszerű lenne tehát a felhasznált LED-ek által működés közben kibocsátott hő mennyiségének csökkentése/optímalizálása is.Another problem with LED lighting is that the total heat output of LED light sources, which are concentrated in a relatively small volume, is relatively large, so it is essential to cool them properly. Particularly problematic in this respect are public lighting lamps which, in addition to the aforementioned heat load of the LEDs used, also exhibit a seasonal load on the periodicity, in order to avoid overheating * of the nominal operating temperature of LEDs and thus significantly reducing their service life. should also be kept at internal temperatures inside the luminaire. For example, according to En20, it would be desirable to produce LED street lighting lamps that have a low load on the LEDs used in them. For this purpose, it would also be advisable to reduce / optimize the amount of heat emitted by the LEDs used during a fixed lighting task.

>5 A fentiek fenyőben a jeien találmánnyal obiunk elemi fényforrásokat használó Világítóeszköz tervezésére/elöáltítására szolgáló olyan eljárás kidolgozása, amely adott világítási karakterisztikával jellemzett elemi fényforrások adott kiindulási halmazan egy rögzített világítási feladat megoldásaként olyan elemi fényforrás konfigurációt szolgáltat. amelynek segítségével a világítási feladat részeként rög>υ zitert Kntenum(ok)/jellemzö(k) tekintetében optimalizált világítóeszköz állítható elő.> 5 The present invention provides a method for designing / producing an Illuminator using elemental light sources in a fir tree, which provides an elementary light source configuration for a given set of illumination functions in a given set of starting light sources having a given lighting characteristic. as part of the illumination task, to produce an optimized illuminant for the Kntenum (s) / characteristic (s).

A jelen találmánnyal emelteti további célunk még Ilyen, a rögzített jellemző szempontjából optimalizált világítóeszköz megvalósítása is.It is a further object of the present invention to provide such a luminaire-optimized light.

A jelen találmánnyal közelebbről tekintve célunk olyan közvilágítást vagyis utcai esívagy közúti lámpa létrehozása, amellyel speciálisan téglalap alakú kivilágítandó ^{3 te,utet} P®^Wául egyenletes megvilágítása érhető el - a lámpával elért megvilágítás speciálisan egyenletesebb a napjainkban alkalmazott világítóeszközökkel elérhető fontabb ismertetett megvilágításoknál.More particularly, the present invention aims to provide a street lighting, i.e., a street rain or street light, which provides a particularly rectangular illumination of ^{3 tees, a path to} P® ^Wash - the illumination achieved with the lamp is more even than the illuminators used today.

Itt és a továbbiakban az „elemi fényforrás*' megjelölés alatt egy megfelelő fénykibocsátó elem, például egy hordozóra ültetett és üzemeltetéséhez szükséges 10 elektronikával ellátott LED kristály, valamint az ez által kibocsátott fény útjában elrendezett es annak nyalábformázásátárányitását megvalósító (vagyis valós világítási karakterisztikát eredményező) fényterelő optikai etem, például optikai lencse kombinációját értjük. Továbbmenve, az „elemi fényforrás konfiguráció” megjelölés a?att aaott számú, egyenként rögzített fénykibocsátás! iránnyal jellemzett és adott 1S esetben világítási karakterisztika (vagy másként típus) szerint megosztó elemi fényforrások sokaságát értjük. Egy elemi fényforrás „fénykibocsátási iránya” alatt az adott fényforrás optikai tengelyével megegyező azon arányt értjük, amelyben a fény az adott fényforrásból távozik, itt és a továbbiakban az egyszerűbb kezelhetoseg érdekében, forgástest fénycsóvájú elemi fényforrásokat tekintünk, azonban 20 ez - amint az a szakember számára nyilvánvaló - a találmányi megoldás szempontjából különösebb korlátozást nem jelent. A „világítási feladat” kitűzésé, a teljesség igénye nélkül például a kivilágítani szándékozott terület geometriai alakjának megválasztását, ezen terület (illetve annak legalább egy darabja) megvilágítása erősségének es/vagy eloszlásának rögzítését, az ehhez felhasználható küíön2o reie elemi fényforrások kiindulási halmazának kijelölését, az etem; fényforrásokat tartalmazó világítóeszköz kivilágítani szándékozott területhez viszonyított térbeli pozíciójának megválasztását, továbbá legalább egy. a kivilágítani szándékozott terület megvilágításához kapcsolódó olyan krítérium/ieliemző rögzítését ielenti amelynek szempontjából a létrehozni szándékozott világítóeszköz optimálisnak 30 lesz tekinthető. Ilyen kritérium/jellemző lehet például a kivilágítani szándékozott terület kivilágítása tekintetében az előírt fényerősségtől való eltérés mértéke. To~Herein and hereinafter referred to as "elemental light source", a suitable light emitting element, such as a LED crystal planted on a substrate and equipped with the required electronics 10, and a beam deflector (i.e., having a real illumination characteristic) arranged in the path of the emitted light means a combination of an optical element such as an optical lens. Further, the term "elemental light source configuration" is the number of individually fixed light output! 1S means a plurality of elementary light sources which share a lighting characteristic (or otherwise type) in a given 1S. The "light-emitting direction" of an elementary light source is defined as the ratio of light output from a given light source to that of the given light source, hereinafter referred to as "light-beam elemental light sources" for ease of use; obviously, there is no particular limitation on the present invention. For example, choosing the geometry of the area to be illuminated, recording the intensity and / or distribution of the illumination (or at least a portion thereof), selecting the initial set of illumination elements to be used for this purpose, ; selecting the spatial position of the illuminator with light sources relative to the area to be illuminated, and at least one. inserts a fixation of the criterion / illumination associated with the illumination of the area to be illuminated for which the illumination intended to be created is considered to be optimal 30. Such a criterion / characteristic may, for example, be the degree of deviation from the prescribed luminous intensity for the area to be illuminated. to ~

Vábbi ilyen jellemzők az alábbi kítanítás fényében lesznek majd nyilvánvalóak. A .világítási feladat megoldása a megválasztott jellemző szempontjából optimális elemi fényforrás konfiguráció célszerűen számítógép felhasználásával történő meghatározását/megkeresését jelentiFurther such features will be apparent from the following teaching. The solution to the illumination problem is to determine / find the optimal elemental light source configuration for the selected feature, preferably using a computer

A tekintett célkitűzéseket egyrészt az 1. igénypont szerinti, az elemi fényforrások rögzített kritériumok) mellett optimális, világítóeszközből; konfigurációjának a megnatározására szolgáló eljárás kidolgozásával értük el. Az eljárás előnyös kiviteli változatait a 2-5. igénypontok határozzák meg. A tekintett célkitűzéseket másrészt a 6. igénypont szerinti, elemi fényforrásokat optimalizált konfigurációban tar10 talmazó világítóeszköz készítésére szolgáló eljárás kidolgozásával valósítottuk meg, melynek egyik előnyös változatát a 7. igénypont szerinti megoldás jelenti. A fenti célkitűzéseket emellett agy elemi fényforrásokkal megvalósított világítóeszközhöz való, 8. igénypont szerinti hordozólemez létrehozásával értük el. A szóban forgó hordozóelem egyik előnyös példakénti kiviteli alakját a 9. igénypont határoz15 za meg. Végezetül a fenti célkitűzéseket egy, a 10. igénypont szerinti világítóeszköz létrehozásával valósítottuk meg. A tekintett világítóeszköz lehetséges előnyös példakénti kiviteli alakjait a 11-14. Igénypontok definiálják.These objectives are, on the one hand, optimum illumination in addition to fixed criteria for elementary light sources according to claim 1; configuration. Preferred embodiments of the process are illustrated in FIGS. claims. On the other hand, these objects have been achieved by the development of a method according to claim 6 for the preparation of a lighting device comprising an optimized configuration of elementary light sources, a preferred embodiment of which is a solution according to claim 7. In addition, the above objects have been achieved by providing a carrier plate according to claim 8 for illumination with elemental light sources in the brain. A preferred embodiment of said carrier is defined in claim 9. Finally, the above objects have been achieved by providing a lighting device according to claim 10. 11-14 illustrate possible preferred embodiments of said lighting device. Defined by requirements.

Ennek keretében első lépésben meghatározott paraméterekkel jellemzett világítási feladatot tűzünk ki. vagyis rögzítjük a kivilágítandó (célszerűen, de nem szűkség20 szerűen síkben; telülef alakját, kiterjedését, a világítóeszköz kivilágítani szándékozott felülethez viszonyított pozícióját, továbbá például a kivilágítandó terület elérendő megvilágításának paramétereit (például annak átlagos erősségét, az ezen értéktől megengedett maximális eltérés mértékét, stb,). Ezt kővetően az eljárás második lépésében kijelöljük azon elemi fényforrások halmazát, amelyek a kitűzött világítási feladat megoldására rendelkezésre állnak. E célból előnyösen előzetesen kimért világítási karakterisztikájú és adott optikai teljesítményű elemi fényforrásokat. célszerűen LED-es elemi fényforrásokat használunk. Ezután az elérendő megvilágítás modellezését hajtjuk végre a rendelkezésre álló elemi fényforrásokból létrehozott (az egyszerűség kedvéért pontszerűnek tekintett) világítóeszköz10 ben alkalmazott elemi fényforrások teljes száma, típus szerinti megoszlása és ·~9~ ienyaibocsátasi iránya, azaz az elemi fényforrás konfiguráció optimalizálásával Ezen utóbbi műveletet két lépésben végezzük:In the first step, we define a lighting task characterized by certain parameters. that is, recording the shape (s) of the illuminator (preferably but not necessarily 20; the tellef, shape, extent, position of the illuminator relative to the surface to be illuminated, and parameters such as average intensity, maximum deviation, Next, in the second step of the process, we determine the set of elementary light sources available for solving the set lighting task, preferably LEDs with pre-measured lighting characteristics and a given optical power, preferably using LED elemental light sources. implementing a lighting device (considered to be dots for simplicity) made of available elemental light sources The total number of elementary light sources used in 10, their distribution by type, and the direction of their output, ~ 9 ~, ie by optimizing the configuration of the elementary light source This last step is performed in two steps:

(a? a Kivilágítani szándékozott felületen felveti alappontokban diszkrét optimalizálási algoritmust (célszerűen ún. genetikus algoritmust) futtatva a világítási feladat 5 megoldásához elégséges számú és típusú elemi fényforrásból álló halmazt határozunk meg, továbbá például végrehajtjuk az így választott elemi fényforrások fénykibocsátás! irányainak körülbelüli, „durva rögzítését: és (b) az alappontokon folytonos (célszerűen Monte-Carlo típusú, előnyösen simulated annealing’ jellegű) optimalizálási algoritmust futtatunk, miáltal az (a) lé10 pésben megválasztott halmazhoz tartozó elemi fényforrások fénykibocsátás/irányait pontosítva, „fínomhangolva optimalizált fényforrás konfigurációt határozunk meg.(a) raises a discrete optimization algorithm (preferably a so-called genetic algorithm) at basic points on the surface to be illuminated to determine a set of elementary light sources of sufficient number and type to solve the lighting problem, and to perform the light emission of the selected elemental light sources. and (b) running a continuous optimization algorithm (preferably Monte-Carlo type, preferably simulated annealing ') at the base points to determine the light output / directions configuration of the elemental light sources of the set selected in step (a), "finely tuned light source configuration" a.

Az (a) és (b) lépéseke! a kitűzött világítási feladatra jellemző paraméterek felhaszHálásával megalkotott célfüggvények iterációjával hajtjuk végre.Steps (a) and (b)! is performed by iteration of the target functions created using the parameters specific to the set lighting task.

A rögzített kritérrumfokj/jeltemzöCk) mellett optimalizált fényforrás konfiguráció diszkrét és folytonos optimalizálás,! algoritmusok fenti kombinációjával történő meghatározása a számításigény jelentős csökkenése következtében a világítási feladat megoldásánál különösen előnyös.Light source configuration optimized with fixed criteria (signal scale / signal range) is discrete and continuous optimization! Defining algorithms with the above combination of algorithms is particularly advantageous in solving the lighting task due to the significant reduction in computing requirements.

Ezt követően a találmány szennti, vagyis rögzített világítási feladatra optimalizált 20 világítóeszköz fizikai megvalósításának lépésében a fentiek szerint meghatározott optimalizált fényforrás konfigurációnak megfelelően per se ismert fémalakító eljárástok) utján az egyes fényforrásokat fogadó hordozólemezt készítünk, az elemi fényforrásokat az optimalizált konfigurációban ezen hordozólemezen elrendezzük, adott esetben rögzítjük, majd az így nyert hordozólemezt világítóeszközbe építjük 25 be. A tekintett hordozólemez a fénykibocsátási irányokból nézve egy olyan homorú burkolófelüietet képez, amely egymással összefüggően csatlakoztatott, az egyes fényforrásokat a hozzájuk tartozó meghatározott fénykibocsátás! irányt megtartón fogadó és rögzítő fényforrásfészkekből épül fel.Subsequently, in the step of physically implementing the inventive, i.e., fixed lighting function 20 optimized light source according to the optimized light configuration defined above, metal substrates receiving each light source are prepared, the elemental light sources are arranged in this optimized configuration. and then inserting the resulting carrier plate into a lighting device 25. Said carrier plate, when viewed from the light-emitting directions, forms a concave cover surface which is connected to each other, each light source being associated with its specific light output! consists of receiving and fixing light source sockets on a directional holder.

Esemi fényforrásokat a terhiek szerint meghatározott optimális fényforrás konfigu30 rációval összhangban lámpatestben, speciálisan erre alkalmasan kialakított hor dozélemezen elrendezve állítjuk elő ezután a tetszőlegesen kiválasztott szempont(ok) szerint optimalizált, találmány szerinti világítóeszközt.Substantial light sources are then produced in accordance with the optimum light source configuration of the load, arranged in a luminaire, on a specially designed hinged plate, and then the lighting device according to the invention optimized for any selected aspect (s).

A találmány szerint; világítóeszközben az elemi fényforrások előnyösen egy vágytöbb sorban helyezkednek el, még előnyösebben (az őket fogadó fényforrásfész5 kék) egy térbeli mátrixot alkotnak, továbbá fénykibocsátási irányaik a kitűzött világítási feladat megoldását az előre rögzített krHénum(ok)/jellemzö(k) tekintetében optimalizáló^ vannak meghatározva. Az említett fénykibocsátás! irányok ennek megfelelően általában nem állandóak, vagyis a hordozóiemezen helyröl-helyre (azaz fényforrásról-fényforrásra) változnak.According to the invention; in a lighting device, the elemental light sources are preferably arranged in a more desirable row, more preferably (the receiving light source socket 5 blue) forming a three-dimensional matrix, and their light emission directions are optimized for the solution of the set lighting task with respect to the predetermined chrene (s) . That light emission! Accordingly, the directions are generally not constant, i.e. they change from place to place (i.e., light source to light source) on the carrier plate.

A találmányt a továbbiakban a csatolt rajzra hivatkozással ismertetjük részletesen ahol azThe invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which:

- 1. ábra a találmány szerinti világítóeszköz előállítására szolgáló eljárás egyik előnyös változatának vázlatos folyamatábrája: aFigure 1 is a schematic flow chart of a preferred embodiment of the method of producing the lighting device of the present invention:

2A és 2B ábrák a találmány szerinti eljárásban elemi fényforrásként használt előnyösen LED-et és a LED által kibocsátott fény útjában elhelyezett optikát, speciálisan a fényáteresztő optikai lencsét tartalmazó fényforrást mutatnak perspektivikusan rendre elölnézetben, illetve hátulnézetben; a 3A-3F ábrák a találmány szerinti eljárás végrehajtásánál felhasználható kiindulási fényforráshalmaz néhány példaként), egymástól (például világítási karakté20 risztlka, teljesítmény, stb. tekintetében) különböző LED-es elemi fényforrásának laboratóriumi körülmények között kimért síkbeli világítási karakterisztikáját (szög/iux) szemléltetik; aFigures 2A and 2B are perspective views, respectively front and rear, respectively, of an LED preferably used as an elementary light source and an optic in the path of light emitted by the LED, in particular a light transmitting optical lens; Figures 3A-3F illustrate, by way of example, a starting light source set which can be used in carrying out the method of the present invention, with respect to a laboratory light source (angle / iux) of different LED elemental light sources (e.g. the

- 4A ábra adott alakú (speciálisan téglalap) és kiterjedésű (a ~ 35 m: b ~ 10 m) felületdarabnak (M) egy, a felületdarab fölött (d ~ 1 m) és annak síkjától (S) ki- jelölt magasságban (D 10 m) lévő pontból (P) történő egyenletes kivilágítására szolgáló, a találmány szerinti eljárás foganatosításánál nyert optimális fényforrás konfigurációhoz tartozó elemi fényforrások fénykibocsátási irányait szemlélteti perspektivikusan (az egyszerűség és a jobb áttekinthetőség kedvéért a konfiguráció tükörszimmetriáját kihasználva a felüiefdarab csupán egyik 30 felén ábrázolva); aFigure 4A shows a surface piece (M) of a given shape (specially rectangular) and dimension (a ~ 35 m: b ~ 10 m) at a height (D 10) above the surface piece (d ~ 1 m) and its plane (S). m) illustrating perspective light emitting directions of elementary light sources for uniform illumination from a point (P) obtained by implementing the method according to the invention (using, for simplicity and clarity, the mirror symmetry of the configuration, using only one top view 30); the

4Β és 4C ábrák rendre a 4A ábrán bemutatott fénykibocsátást irányokat mutatják oldal·, illetve feiülnézetben; az ábra «* e. áb.«_;: szemléltetett fénykibocsátás? irányokkal jellemzett optimalizált fényforrás konfigurációt ábrázolja perspektivikus nézetben a konfiguráció 5 elemeit képező elemi fényforrásoknak az 1. ábra szerinti eljárással nyert hordozóelemre felszerelt helyzetben (az eltérő számokkal jelölt elemi fényforrások vJágítási karakterisztikája egymástól különbözik); aFigures 4Β and 4C show the light emission directions of Figure 4A in side and top view respectively; the figure «* e. ab. « _;: Illuminated light output? illustrates a directional optimized light source configuration in perspective view of the elemental light sources constituting the element 5 of the configuration, mounted on a substrate obtained by the method of Figure 1 (the illumination characteristics of the elemental light sources having different numbers differ); the

-- 6A és 68 ábrák a hordozóelemre szerelt elemi fényforrások hordozólemezre erősítésének egyik lehetséges változatát ábrázolják rendre oldal- és előidézel· 10 ben; aFigures 6A and 68 illustrate one possible embodiment of the mounting of elementary light sources mounted on a substrate onto a substrate, respectively, in page and page 10; the

/. ábm az 5. ábrán bemutatott példaként! hordozóiemezt mutatja a találmány szerinti eljárással előállított világítóeszköz egyik példaként! kiviteli alakjának lámpatestébe beszerelt helyzetében a höleadó burkolat nélkül: a/. Abm as an example in Figure 5! shows a carrier plate as an example of a lighting device according to the invention. of the embodiment of the present invention mounted in the luminaire without the casing: a

-· 8. ábra a 7. ábra szerinti lámpatestet mutatja a höleadö burkolat felszerelését 15 követően; aFig. 8 shows the luminaire of Fig. 7 after the installation of the heat sink 15; the

9. ábra rögzített kiindulási fényforráshalmazba tartozó elemi fényforrások 4. ábrához kapcsolódóan bemutatott példaként! világítási feladatra optimalizált konfigurációjával megvalósított példaként) világítóeszközt szemléltet különböző nézetekben (GA és 9B ábrák: hátulsó és elülső perspektivikus nézetek' 9C ab20 ra alulnézet); aFig. 9 is an example illustrated with respect to Fig. 4 of elementary light sources belonging to a fixed source light source. illustrates an illuminator in different views (Figures GA and 9B: rear and front perspective views of '9C ab20 ra bottom view); the

- 10A ábra a 4. ábra szerinti példaként! világítási feladattal összhangban kivilágított feiüietdarab megvilágítási képe, amely három eltérő típusú elemi fényforrást magában foglaló kiindulási fényforráshalmazra elvégzett optimalizálással nyert fényforrás konfigurációhoz tartozik: a z5 - 10B ábra a 10A ábra szerint kivilágított feiüietdarab szintvonalas világítási képe. amelyen az optimális konfigurációnak megfelelő elemi fényforrások fénykibocsátási irányainak a kivilágított felületdarab síkjával vett metszéspontjai is feltüntetésre kerültek (jelen esetben az x, * _o szimbólumok rendre az első, a második, illetve a harmadik típusú elemi fényforrásra utalnak); aFigure 10A is an example of Figure 4; Fig. z5 - 10B is a plan view illumination of a surface illuminated in accordance with a lighting task and associated with a light source configuration obtained by optimization for an initial source set comprising three different types of elementary light sources. also showing the intersections of the light emission directions of the optimum configuration of the elementary light sources with the plane of the illuminated surface (in this case, the symbols x, * _{o refer} to the first, second, and third type of elementary light sources, respectively); the

-- 11A ábra a 4. ábra szerinti példaként! világítási feladattal összhangban kivilágított feiüietdarab megvilágítási képe, amely négy elférő típusú elem! fényforrást tartalmazó kiindulás; fényforráshalmazon elvégzett optimalizálással nyert fényforrás konfigurációhoz tartozik; a ! 1Ö abra a 11A ábra szerint kivilágított felüietdarab szintvonalas világítási képe. amelyen az optimális konfigurációnak megfelelő elemi fényforrások fényki5 bocsátási irányainak a kivilágított felületdarab síkjával vett metszéspontjai ugyancsak feltüntetésre kerültek (jelen esetben az x, < _o, $ szimbólumok rendre az első, a második, a harmadik, illetve a negyedik típusú elemi fényforrásra utalnak); aFigure 11A is an example of Figure 4; illuminated image of a surface piece illuminated in accordance with an illumination function, which is four elements of different types! source of light source; belongs to a light source configuration obtained by optimization on a light source set; the ! 1A is a plan view of the illuminated surface of the surface illuminated according to Fig. 11A. wherein the intersections of the light emitting directions of the elementary light sources corresponding to the optimum configuration with the plane of the illuminated surface are also indicated (in this case, the symbols x, < _o , $ refer to the first, second, third and fourth elemental light sources, respectively); the

- 12A ábra a 4. ábra szerinti példaként! világítási feladattal összhangban kivdágí10 tett felületdarab megvilágítási képe, amely öt eltérő típusú elemi fényforrást tartalmazó kiindulási fényforráshalmazon elvégzett optimalizálással nyert fényforrás konfigurációhoz tartozik; aFigure 12A is an example of Figure 4; an illumination image of a surface piece cut out in accordance with a lighting function and associated with a light source configuration obtained by optimization on an initial source set comprising five different types of elementary light sources; the

12B ábra a 12,A ábra szerint kivilágított felületdarab szintvonalas világítási képe, amelyen az optimális konfigurációnak megfelelő elemi fényforrások fényki15 bocsátási irányainak a kivilágított felüietdarab síkjával vett metszéspontjai is feltüntetésre kerültek (jelen esetben az x. o, g szimbólumok rendre az első, a második, a harmadik és a negyedik típusú elemi fényforrásra utalnak; jelen esetben az optimális fényforrás konfiguráció részeként ötödik típusú elemi fényforrás nem került felhasználásra); aFig. 12B is a plan view illumination of the illuminated surface of Fig. 12A, showing the intersections of the light emission directions of the elementary light sources corresponding to the optimum configuration with the plane of the illuminated surface (in this case, x, o, g, respectively); they refer to the third and fourth types of elementary light sources (in this case the fifth type of elementary light source is not used as part of the optimum light source configuration); the

- 13A aura a 4. ábra szerinti példaként! világítási feladattal összhangban kivilágított feíületdarab megvilágítási képe, amely hat eltérő típusú elemi fényforrást tartalmazó kiindulási fényforráshalmazon elvégzett optimalizálással nyert elemi fényforrás konfigurációhoz tartozik; végül a13A aura as an example in FIG. an illumination image of a surface illuminated in accordance with an illumination function, associated with an elementary light source configuration obtained by optimization on a source of six different types of elementary light sources; finally the

13B ábra a 13A ábra szerint kivilágított felületdarab szintvonalas világítási ké~ 25 pe, amelyen az optimális konfigurációnak megfelelő elemi fényforrások fénykibocsátási irányainak a kivilágított felületdarab síkjával vett metszéspontjai részben ugyancsak feltüntetésre kerültek (jelen esetben az z, * _o, φ szimbólumuk rendre az első, a második, a harmadik és a negyedik típusú elemi fényforrásra utalnak).Fig. 13B is a planar illumination of the illuminated surface of Fig. 13A, in which the intersections of the light emission directions of the elementary light sources corresponding to the optimum configuration with the plane of the illuminated surface are also partially shown (in this case z, * _o , φ second, third and fourth type of elemental light source).

A találmány szerinti eljárás 1. ábrán vázolt egyik példaként, változatának lényégét képező, rögzített szemponttok) szerint optimalizált fényforrás konfiguráció megkeresésére irányuló lépésekben például a kivilágítani szándékozott felület egyenletes •Kgvi.ágltását .ártjuk szem ofott. Az eljárás során, célszerűen számítógép segítségével végrehajtott optimalizáló rutinok végrehajtásával határozzuk me₉ az elemi fényforrások szükséges számát és az egyes fényforrások világítási kányát, valamiéi az elemi fényforrások típus (vagyis a fényforrásokkal együtt alkalmazott optikai elemek fajtája) szerinti megoszlását úgy, hegy a megvilágítás intenzitása a kivilágítandó felület minden egyes darabján éppen a megadott intervallumba essék. Ennek megfelelően bemenetként a tekintett világítási feladatot egyértelműen jellemző adatokra, úgymint a kivilágítani szándékozott (jelen esetben speciálisan téglalap alakú) felület méreteinek, a felületnek a kivilágítására használni szándékozott elemi fényforrásokat magában foglaló világítóeszközhöz viszonyított térbeli elhelyezkedésének, valamint pl. az átlagos kivilágításhoz képest még megengedett megvilágítási szint eltérés %-ban kifejezett értékének a megadáséra van szükség.As an example of the method of the present invention, as illustrated in Figure 1, the steps of searching for a light source configuration optimized according to the fixed aspects of the variant are, for example, uniform glossing of the surface to be illuminated. Is determined during the procedure is preferably carried out using a computer optimization routines implementing me ₉ necessary number and the individual light sources lighting canyon, the distribution of the elementary light sources type (i.e. type optical elements used with the light sources), and of the elementary light sources so near the illumination intensity of the each part of the surface to be lit falls within the specified interval. Accordingly, the input is the data which clearly characterize the lighting task in question, such as the dimensions of the surface to be illuminated (in this case, particularly rectangular), its spatial position relative to the illuminant containing the elementary light sources used to illuminate the surface; it is necessary to provide the value of the difference in illumination level still allowed in relation to the average illumination, expressed as a percentage.

Mindezeket figyelembe véve a találmány szerinti eljárásban azIn view of all of this, the process of the present invention provides

(T) összefüggés szerinti célfüggvény optimalizálásával kapjuk meg azon fényforrás konfigurációt, amit a továbbiakban a rögzített szempontfok) szerint optimalizált világítóeszköz előállítására, speciálisan az annak részét képező hordozólernez tervezésére és kialakítására felhasználunk. Az (1) összefüggésben N jelöli az optí20 mális konfiguráció elemi fényforrásainak teljes számát. / utal a tekintett konfigurációban a kivilágítandó felület fo_;, y) koordinátájú pontjába irányuló fénynyaiábot o,. világítási karakterisztikát biztosító optikai elem útján kibocsátó f-edik elemi fényforrásra (itt / s {/, ..., A/}), fo, y) a kivilágított M felületdarab egy tetszőleges pontja, f jelöli az elemi fényforrások által az M felületdarabon együttesen biztosított megví25 tágítást (az ezt jellemző konkrét fizikai összefüggést I, alább), míg A jelenti az előzetesen rögzített krítéríumok(at)/jeííemzö(ke)t (pl. felület megvilágításának átlagértéke) számszerűsített formában kifejezve.By optimizing the objective function of (T), we obtain the configuration of the light source, which is hereinafter used to produce a lighting device optimized according to the fixed aspects, specifically for the design and construction of the carrier sheet which is part of it. In the context of (1), N represents the total number of elementary light sources of the optimal configuration. / refers in this configuration to the surface to be illuminated main _; , y) beam of light at its coordinate point o ,. to the fth elementary light source emitting by an optical element providing illumination characteristics (here / s {/, ..., A /}), fo, y) an arbitrary point on the illuminated surface M, f denoted by the elemental light sources on the surface M together provided the water dilation (the specific physical relationship I, below), while A denotes the pre-recorded criteria (at) / characteristic (s) (e.g., average illumination of the surface) in numerical form.

Az egyszerű fenyeioszlás alapján számoló ismert módszerekkel ellentétben a tatákuány szerinti esjáiásban nem felületre érkező fénymennyiséget számolunk nagyszámú mintavételezés alapján és jellemezzük a kivilágítandó felületen a megvilágítás nagyságát az így nyert átlagértékkel, hanem a kivilágítandó felületen 5 viszonylag sűrűn alappontokat jelölünk ki, ezekben rögzített mintavételezést hajtunk végre és az így nyert értékeket használjuk fel a jellemzésre.Contrary to the known methods based on simple pine scattering, the amount of light not arriving at the surface is calculated on the basis of a large number of samples and characterize the illumination on the surface to be illuminated with the average value thus obtained. the values thus obtained are used for characterization.

Ennek megfelelően az (1) összefüggésben szereplő (x, y) koordináták a világítási feladat részeként definiált kivilágítandó felületen kijelölt alappontokon futnak végig. A tekintett alappontok egy olyan geometriai hálói határoznak meg, amelynek rács10 pontjait az egymástól adott, előnyösen egyenlő távolságra lévő alappontok míg éleit az egymással közvetlenül szomszédos alappontokat összekötő szakaszok képezik. Speciálisan, a 4A-4C ábrákon szemléltetett, a későbbiekben részletesen ismertetésre kerülő példaként! világítási feladat esetében az alappontok egy olyan hálót alkotnak, amelyben bármely két közvetlenül (azaz élek mentén) szomszédos m alappont távolsága 1 m. Az alappontokat természetesen ettől eltérő sűrűséggel vagy más konfigurációnak megfelelően is felvehetjük. A területen járatos szakabér számára nyilvánvaló, hogy az (1) célfüggvénnyel definiált optimalizálási feladat lényegében tetszőleges kétdimenziós összefüggő geometriai hálón megoldható, bar az alappontok száma (vagyis a rácspontok „sűrűsége'⁵) jelentősen befolyásolja z.0 a megoldás meghatározásához szükséges számításigényt.Accordingly, the (x, y) coordinates in context (1) run through a set of reference points on the surface to be illuminated as part of the illumination task. Considered datum points are defined by a geometric grid whose grid points are defined by given datum points, which are preferably equidistant from each other, and whose edges are defined by segments connecting directly adjacent datum points. Specifically, as exemplified in Figures 4A-4C, which will be described in more detail below. for a lighting problem, the datum points form a grid in which the distance of any two immediately adjacent datum points (ie along the edges) is 1 m. Of course, the base points can be added at different densities or in different configurations. It will be apparent to one skilled in the art that the optimization problem defined by the objective function (1) can be solved essentially on any two-dimensional connected geometric grid, although the number of basis points (i.e. the "density" of the lattice points ⁵ ) significantly affects the computation required to determine the solution.

Az alappontokban a megvilágítás erősségét egy, fizikában elfogadott módszerrel számítjuk ki: ha egy elemi fényforrás fényerősségét /. a megvilágított ponttól való lávosságát r, míg világítási irányát (azaz az elemi fényforrás által kibocsátott fénynyaláb geometriai tengelyének függőlegessel bezárt szögét) a jelöli, akkor a meg25 világítás intenzitását bármely kiválasztott alappontban azAt the reference points, the luminous intensity is calculated by a physically accepted method: if the luminous intensity of an elementary light source is. its luminosity from the illuminated point r, while its illumination direction (that is, the vertical angle of the geometric axis of the light beam emitted by the elementary light source) is indicated by the intensity of the illumination meg25 at any selected datum

Z (2) összefüggéssel kapjuk. Az elemi fényforrások által a felület egy-egy alappontjában létrehozott eredő megvilágítás értéke összegzéssel adódik. Mivel azonos jellegű elemi Fényforrásokat használunk, ezen összegzés egyszerű lineáris összegzést je.... 15» tent. A fényforrás és egy megvilágított alappont r távolsága a fényforrás helyzete, a felület normálisa és a fényforrásból az adott alappontba beeső megvilágító fénynyaláb által bezárt a szög ismeretében egyszerű geometriai összefüggésekkel számolható.Z (2). The value of the resulting illumination produced by the elementary light sources at a given point on the surface is summed. Because we use elementary light sources of the same type, this summary is a simple linear summary .... 15 »tent. The distance r between the light source and the illuminated datum is the simple geometric relationship between the position of the light source, the surface normal and the angle of the illuminating light beam incident from the light source to the given datum.

az egyes elemi fényforrások o₍ világítási karakterisztikáit meghatározó optikai elemekről az általánosság csorbítása nélkül feltételezhetjük, hogy a fényforrásoknak forgástestszerű megvilágítási csóvát kölcsönöznek. Az optimalizáláshoz az elemi fényforrásukat virtuálisan egyetlen, a kivilágítani szándékozott felület fölött adott magasságban lévő P pontban (I. 4A ábra) helyezzük el (vagyis a keresett világító10 eszközt pontszerűnek tekintjük). A világítási feladat megoldásakor azon feltételezéssel élünk, miszerint az elemi fényforrások optimális konfigurációja szempontjából az egyes elemi fényforrások világítóeszközben elfoglalt helyei lényegtelenek, és csupán az alkalmazott optikai elemek biztosította fénykibocsátás! irányok a fontosak. Másként kifejezve tehát feltételezzük, hogy a kivilágítani szándékozott felülő let megvilágításának intenzitására az elemi fényforrások világitóeszközbeli elhelyezkedése nincsen lényeges hatással. Ezen feltételezésünk megalapozottságát az támasztja alá, hogy az elemi fényforrások világítóeszközben egymástól mért távolságai általában lényegesen kisebbek az elemi fényforrások és a kivilágítandó felü-et közötti távolságoknál. Az eljárással kapott optimális fényforrás konfiguráció 20 ismeretében a szakember egy adott alaká/kiterjedésű világítóeszköz esetében, speciálisan az annak részét képező hordozólemezen (néhány alapvető geometriai feltételt, úgymint például a fényforrások egymásra takarásának elkerülésé, a világítóeszköz burája általi kitakarást, stb. figyelembe véve) egyszerűen meghatározhatja az esemi fényforrások tényleges elhelyezéséhez szükséges pozíciókat, vaqy25 is az egyes fényforrásokat fogadó fényforrásfészkek pozícióját.o ₍ the optical elements defining the luminosity characteristics of each elementary light source can be assumed without imparting a generalization to the light sources, giving a rotating luminaire tube. The lighting problem is solved by assuming that the positions of the individual light sources in the lighting device are irrelevant for the optimal configuration of the primary light sources and that only the directions of light emitted by the optical elements used are important. so let's assume that the intensity of the illumination of the surface intended to be illuminated by the illumination of the elementary light sources zbeli position has no significant effect. This assumption is supported by the merits that the spacings between each of the elementary light sources in general illumination applications are much smaller distances between the primary light sources and be illuminated surfaces and paste. Given the optimum light source configuration obtained by the method, one of ordinary skill in the art will readily consider a particular shape / dimension of a lighting device, including a carrier plate (considering some basic geometric conditions such as obscuring light sources, shading of the light bulb, etc.). determine the positions needed for the actual placement of the light sources, vaqy25 also the positions of the light source sockets receiving each light source.

Anélkül, hogy a találmány szerinti eljárás elvét korlátoznánk, a gyakorlati megvalósítás szempontjából azon fontos egyszerűsítéssel élhetünk, miszerint az optimális fényforrás konfigurációt hossztengelyére nézve szimmetrikus konfiguráció formájában keressük. Mivel a világítóeszközzel kivilágítani szándékozott felület a ví30 lágltóeszköz tényleges pozíciójára nézve általában maga is szimmetrikus, ezen egyszerűsítés megalapozott. A „szimmetrikus konfiguráció megjelölés alatt azt éryüK, hogy ha a felület egy (x„ y>) koordinátájú pontjába egy o_;· világítási karakterisztikájú elemi fényforrás vnágrt, akkor a felület (2xf~x/,y,) koordinátájú pontjába tenynyalábot bocsátó elemi fényforrás vele minden szempontból megegyezik (itt x_; a Világítóeszköznek az általa kivilágított felülethez viszonyított x koordinátája). Ezzel jelentős mértékben csökken a számításigény, hiszen így csupán az elemi fényforrások felét kell meghatározni. Ezen egyszerűsítés eredménye, hogy a világítóeszközben az optimális fényforrás konfigurációnak megfelelő hordozó hordozóiémez ugyancsak szimmetrikus lesz, ami a hordozólemez (automatizált formában történő) gyártását is jelentősen megkönnyíti. A területen járatos szakember számára ugyanakkor nyilvánvaló, hogy a találmány szerinti eljárás a fenti szimmetria kihasználása nélkül is végrehajtható.While not limiting the principle of the method according to the invention, an important simplification from the practical viewpoint is to seek the optimum light source configuration in the form of a symmetrical configuration with respect to its longitudinal axis. Because the surface intended to be illuminated by the lighting device is generally symmetrical with respect to the actual position of the plasticizer, this simplification is well founded. By "symmetric configuration" we mean that if o is a point at a (x "y>) coordinate of the surface _; · An elementary light source with a luminous characteristic, then the elemental light source emitting a palm rest at the coordinate point of the surface (2xf ~ x /, y,) is the same in every respect (here x _; the x coordinate of the illuminator relative to its illuminated surface). This reduces the need for computing significantly, since only half of the elementary light sources have to be determined. As a result of this simplification, the carrier plate of the optimum light source configuration in the lighting device will also be symmetrical, which will greatly facilitate the production of the carrier plate (in automated form). However, it will be apparent to one skilled in the art that the process of the present invention may be practiced without utilizing the above symmetry.

Az optimális fényforrás konfiguráció meghatározása két lépésben történik. Először meghatározzuk az elemi fényforrások optimális számát, valamint az optimális számú elemi fényforrás megvilágítási karakterisztika (azaz típus) szerinti megoszlását, ami egy diszkrét első optimalizálási feladat megoldását jelenti. Az első lépésben kapott elemi fényforrások irányítottságát, azaz a fénykibocsátási irányokat a második lépésben határozzuk meg egy folytonos második optimalizálási feladat megoldásaként. Könnyen belátható, hogy az első feladat megoldása befolyásolja a másodikat és az is nyilvánvaló, hogy a második feladat megoldása elengedhetetlen az első megoldásához, hiszen az elemi fényforrások egy konfigurációjáról csak akkor dönthető el, hogy kielégíti-e a rögzített kritériumok(at), ha ismerjük az azt alkotó elemi fényforrások legalább megközelítőleg helyes fénykibocsátási irányait is.The optimal light source configuration is determined in two steps. First, we determine the optimal number of elementary light sources as well as the distribution of the optimum number of elementary light sources according to the illumination characteristic (i.e., type), which implies solving a discrete first optimization problem. The orientation of the elementary light sources obtained in the first step, i.e., the light emission directions, is determined in the second step as a solution to a continuous second optimization problem. It is easy to see that the solution of the first task affects the second and it is also obvious that the solution of the second task is essential for the first solution, since one configuration of the elementary light sources can only be decided if the fixed criteria (s) are known. and also at least approximately the correct directions of light emission of the elemental light sources constituting it.

A találmány szerinti eljárás lényege, hogy az első feladat megoldásánál adott mértékben már figyelembe vesszük az elemi fényforrások fénykibocsátás! irányait, azonban az első feladatot nem próbáljuk meg teljesen megoldani (azaz például nem kívánjuk meg a konvergencia teljes eléréséi). Az első lépésben nyert konfiguráció mindazonáltal - természetesen - jól közelíti a második lépésben elérendő optimális konfigurációt. Ennek megfelelően a második lépés bemenetéként az első lépésben nyert elemi fényforrás konfigurációt használjuk fel, a folytonos optimalizálást az első lépésben nyert .konfigurációra végezzük el. Tehát a találmány sze πγΦ megoldás lényegileg egy kétlépcsős optimalizáló eljárás végrehajtásával szol Qáitaíja az elemi fényforrások rögzített kritéhum(ok) szerint optimalizált konfigurá cióját.The essence of the process according to the invention is that in the solution of the first task, the light emission of the elementary light sources is already taken into account to some extent! however, we do not attempt to completely solve the first problem (ie, we do not want to achieve full convergence, for example). However, the configuration obtained in the first step, of course, closely approximates to the optimal configuration to be achieved in the second step. Accordingly, the input of the second step uses the elementary light source configuration obtained in the first step, and continuous optimization is performed to the configuration obtained in the first step. Thus, the inventive solution πγΦ essentially solves the configuration of the elementary light sources according to a fixed criterion (s) by performing a two-step optimization process.

első lépésbed diszkrét optimalizálási eljárás végrehajtására a feladat bonyolult5 sága és nagy mérete miatt heurisztikus eljárásokat alkalmazunk. Ezek közül legelőnyösebbnek az ún. genetikus algoritmusként ismeretes eljárások bizonyultak. Genetikus algoritmusok alatt olyan keresési technikák egy osztályát értjük, amelyekkel optimum vagy adott tulajdonságú elem kereshető. A genetikus algoritmusok speciális evolúciós algoritmusok, technikáikat az evolúcióbiológiából kölcsön10 ük. Speciálisan, a populáció egyebeit a keresési tér elemei alkotják, a populációegyebek egymással keresztezhető* (rekombinálhatók) és mutálhatok, így belőlük új egyedek származtathatók. Amint az szakember előtt ismert, a genetikus algoritmus végrehajtása során a rekombinációnak és a mutációnak megfelelő operátorokkal egyrészt uj egyebek kerülnek létrehozásra, másrészt azok kiszűrik és a po15 pulácíóból eltávolítják (szelekció) a rosszabb célfüggvény értékkel rendelkező egyebeket.in your first step, due to the complexity and large size of the task, heuristic techniques are used to perform the discrete optimization procedure. The most preferred of these is the so-called. known as genetic algorithms. Genetic algorithms refer to a class of search techniques that search for an optimum or element of a given property. Genetic algorithms are special evolutionary algorithms, and their techniques are borrowed from evolutionary biology10. Specifically, the rest of the population is made up of elements of the search space, the rest of the population can be crossed * (recombined) and mutated so that new individuals can be derived from them. As is known to those skilled in the art, the implementation of the genetic algorithm generates, on the one hand, new others with operators corresponding to recombination and mutation and, on the other hand, filters out and removes (selective) others with poorer target function values.

a találmány szerinti eljárás diszkrét első optimalizálási lépésének végrehajtásánál a keresési teret speciálisan kétdimenziós, egész értékeket tartalmazó tömbök formájában állítjuk elő. A tömbök minden egyes eleme egy-egy meghatározott fényét) kibocsátási iránnyal jellemzett elemi fényforrást jelképez. Pontosabban szólva, a tömb egyes elemei a kivilágítandó felületen felvett geometriai háló alappontjaiba irányított elemi fényforrásokat jelentik. Ugyanakkor a tömb értékei az adott alappontba világító elemi fényforrás típusát adják meg. A jelen megvalósításban a zérus érték azt jelenti, hogy a tekinteti irányban elemi fényforrás nem világít.in carrying out the discrete first optimization step of the method according to the invention, the search space is specially generated in the form of two-dimensional arrays containing integer values. Each element of the array represents a specific light source) characterized by an emission direction. More specifically, each element of the array represents elementary light sources directed at the base points of the geometric grid on the surface to be illuminated. However, the array values indicate the type of elementary light source illuminated at that reference point. In the present embodiment, a value of zero means that the primary light source is not lit in the forward direction.

Az említett keresztezésnél az egyik populációegyed formájában már megtalált jó részmegoldást egy másik egyeddel ötvözzük. Ezt speciálisan úgy hajtjuk végre, hogy a kétdimenziós tömb egy valódi részíömbjét a másik egyed hasonló résztömbje helyére másoljuk. Ezen művelettel a jó részmegoldásokat egyébről· egyedre örökítjük.In the said crossing, a good partial solution already found in the form of one population unit is combined with another individual. Specifically, this is done by copying a true subset of the two-dimensional array to the location of a similar subset of the other entity. With this operation, good partial solutions are inherited from one person to another.

Az említett mutálásnál a tömb egy pontjában megváltoztatjuk az ott szereplő értéket. Ezen művelet végrehajtása gyakorlatilag azzal ekvivalens, hogy vizsgáljuk, vajon jobb célfüggvény értékkel jellemzett megoldást kapunk-e, ha valamelyik Irányna bekapcsolunk vagy abból kikapcsolunk egy elemi fényforrást, esetleg va~ 5 iamelyik elemi fényforrás típusát módosítjuk. A mutálás egy másik lehetőségeként egy már világító elemi fényforrást egy másik, szomszédos fénykibocsátási irányba helyezünk át.With this mutation, we change the value at one point in the array. Performing this operation is practically equivalent to examining whether a solution with a better target function value can be obtained by switching on or off an elemental light source or changing the type of elemental light source. Another possibility of mutation is to move an already lit elemental light source to another adjacent light emission direction.

A találmány szerinti eljárás folytonos második optimalizálási lépésének végrehajtásával az első lépésben kapott konfiguráció javítása/pontosítása történik az elemi lu fényforrások fénykibocsátás; irányainak pontosítását célzó folytonos optimalizáló eljárás utján. Speciálisan, a második lépésben célunk a geometriai háló távolságainak figyelembevételével a fényforrás konfiguráció pontosítása. Ehhez meg keli telátni azon fénykibocsátás! irányokat, amelyek a célfüggvény értékének javulásához vezetnek. Ez minden esetben lényegében „kísérletezgetés” útján történik.By performing the continuous second optimization step of the process according to the invention, the configuration obtained in the first step improves / refines the light output of the elemental light sources; through a continuous optimization process to refine directions. Specifically, in the second step, our goal is to refine the configuration of the light source by considering the distances of the geometric grid. You have to fill that light with this! directions that lead to an improvement in the value of the target function. In all cases, this is essentially a matter of "experimentation".

Ennek megfelelően ezen második lépést egy. a szakember által jói ismert Monté varlo típusa optimasizáoiós módszerrel, az ún. szimulált hűtés módszerét felhasználva végezzük el. Ezen módszer azon tapasztalatra épül, miszerint a testek folyamatos, egyenletes és lassú hűtésével a testek rácsszerkezete egy optimális tmwmahs) energiaszintű állapotba kerül. Az algoritmus végrehajtásánál a követ20 kezö csúcs választása véletlenszerűen történik. Ha a kiválasztott új keresési pont célfüggvény értéke az aktuális ponténál rosszabb, akkor a tekintett pont újként való elfogadásának valószínűsége fordítottan arányos a két célfüggvény érték különbségével. A hőmérséklet csökkentésével csökken egy rosszabb új pont elfogadásának a valószínűsége. A szimulált hűtés algoritmusa aszimptotikusan egy op25 timális megoldáshoz konvergál, feltéve, hogy az algoritmussal bármely keresési pontból bármely pont veges lépesen belül elérhető, amint az esetünkben teljesülAccordingly, this second step is one. The Monté varlo type, well known to the person skilled in the art, has an optimization method known as the " simulated cooling method. This method is based on the experience that, by continuously, uniformly and slowly cooling the bodies, the lattice structure of the bodies is brought to an optimum energy level (tmwmahs). When executing the algorithm, the next 20 nodes are selected at random. If the target value of the new search point selected is worse than its current point value, then the probability of accepting that point as new is inversely proportional to the difference between the two target values. Lowering the temperature reduces the likelihood of accepting a worse new point. The simulated cooling algorithm converges asymptotically to an op25 solution, provided that the algorithm can reach any point from any search point within a vegian step, as in our case

A találmány szerinti eljárás eiső lépésében a populáció méretét 50Q0-re állítottuk pe, és az első lépést akkor tekintettük végrehajtottak (megállási feltétel), ha a célfüggvény értéke a továbbiakban már csupán elenyésző mértékben változik; speci50 áhsan, a célfüggvény értéke például 50 generáció alatt lényegesen már nem vál tozik. pontosabban szólva, annak változása egy adott .küszöbértéknél kisebb marad, ahol előnyösen az = 1O^S választással éltünk.In the first step of the method of the invention, the population size was set to 50Q0, and the first step was considered to be performed (stopping condition) when the value of the target function changes only marginally thereafter; speci50 ahh, the value of the target function, for example, does not change significantly over 50 generations. more specifically, its variation remains below a given threshold, whereby the choice of = 10 ^{S is} preferred.

hasonlóan az eisö lépéshez, az elemi fényforrásoknak a második lépésben (a fénykibocsátási irányok pontosítása végett) változóként kezelt x és y koordinátáira b elvégzett optimalizáló eljárás megállási feltételét ugyancsak a célfüggvény értékének és a tekintett változók változásának a mértékéhez kötjük. Speciálisan, a második lépés akkor ér véget, ha az említett értékek rögzített Δ számú iterációt kővetően adott ε₂ küszöbérték alatt maradnak; itt előnyösen az _δ2 - 10'⁶ választással, valamint például a Δ. 50ö*(elemi fényforrások változó x, y koordinátáinak száma) 0 összefüggés szerinti választással élünk. Emlékeztetőül megjegyezzük, hogy az elemi fényforrások típusa ezen lépésben már nem változiksimilarly to the first step, the stopping condition of the optimization procedure b for the x and y coordinates of the elementary light sources treated as variables in the second step (for specifying the directions of light output) is also related to the value of the target function and the change in these variables. Specifically, the second step ends when said values remain below a given threshold of ε _{2 after a} fixed number of iterations; preferably with the _{choice of δ2} - 10 ' ⁶ and, for example, Δ. 50 * * (number of variable x, y coordinates of elementary light sources) 0 is used in the context selection. As a reminder, the type of elementary light sources will not change at this step

A találmány szerinti kétlépcsős optimalizációs eljárással rögzített világítási feladat megoldásaként adott khtérium(ok) szerint optimalizált fényforrás konfiguráció származtatható teljesen automatizált tormában, például számítógép segítségével 15 végrehajtva.As a solution to the lighting task recorded by the two-stage optimization process of the present invention, a light source configuration optimized according to a given catheter (s) can be derived in a fully automated horseradish, e.g.

A találmány szerinti, fentiekben ismertetett eljárás előnye az ismert technikákkal szemoen abban áll, hogy vele a kivilágított felület egészén minden pillanatban az összes elemi fényforrás teljes hatása (eredő megvilágítás) kerül figyelembevételre, A találmány szerinti eljárás egy további előnye, hogy míg az ismert technikák a 20 kivilágítandó felületen elért intenzitásértékekből visszaszámolva próbálják meg a világítóeszközbe beépíteni szándékozott elemi fényforrásokat meghatározni, addig a találmány szerinti módszer egy optimalizálási modell, amely egy optimum meghatározására irányuló optimalizáló eljárással elméletileg a fenti modell rögzített krítériurn(ok)/szempont(ok) szerinti legjobb megoldását képes megkeresni Termé25 szelesen egy ilyen optimumkereső eljárás időigénye szélsőséges esetben nagyon nagy tehet. így a gyakorlatban elfogadható időn belül minél jobb megoldást kívánunk elérni. Nyilvánvaló azonban, hogy az így kapott megoldás „jósága kizárólag az elérhető számítási kapacitás függvénye.The advantage of the above-described method of the present invention over known techniques is that it takes into account at all times the total effect (resulting illumination) of all elementary light sources throughout the illuminated surface. A further advantage of the method of the invention is that The method of the present invention is an optimization model capable of theoretically solving the above model with fixed criterion (s) / aspect (s) by optimizing a method for determining an optimum. searching for a product By the way, the time required for such an optimization process can be extremely high in extreme cases. so we want to achieve the best possible solution within a reasonable time in practice. However, it is clear that the "goodness" of the resulting solution depends solely on the available computing capacity.

Az előzőekben részletezett, találmány szerinti eljárás konkrét megvalósítását adott 30 világítási feladat esetén az alábbiakban részletesen ismertetésre kerülő 1-4. pélQ3K S lO Itíí t >^! >A ^r-^ÍTli fo «-s f'i'í 1 A. <_t;:'' ''' ' - x ^ · m ^erulo wgjtas? feíaöat megóvása =él/áb« a találmány szerimí _{a fentl fe; t}. _{A) para}mét_ereá_laSztí_s mellótt.Specific embodiments of the above-described method of the present invention for a given lighting task 30 will be described in more detail below, 1-4. pélQ3K S lO Itíí t> ^! > A ^ r- ^ ÍTli fo «-s f'i'í 1 A. <_t;:'''''- x ^ · m ^ erulo wgjtas? surface protection = edge / edge according to the invention above _{; t} . _A) Met _{e para las} upon ZTI _s Mellott.

2-3 GHz órajelű és 4 GB memóriával rendeltezó processzorokat tartalmazó személy. számítógépeken futtatva azt kaptuk, hogy _{az etee lépés vé}g_{rshajíása kb 5} s órányi, míg a második lépés korwergenciafeltételének elérése kb. 3 órányi számitásl időt igényei.A person with 2-3 GHz clock processors and 4 GB of dedicated memory. running on computers, it was found that _{the final step of the etee step was approximately 5} s while reaching the corwergency condition of the second step was _{about 5} sec. Requires 3 hours of reckoning.

A találmány szerinti eljárással nyert optimális fényforrás konfiguráció tehát megadja az optimalizált világítóeszköz gyakorlati megvalósításához felhasználható elemi fényforrások számát, azok típus szerinti megoszlását, valamint az elemi fényfor10 rasok fénykibocsátási irányait. A világítóeszköz kivilágítani szándékozott területhez viszonyított pontos pozíciója ismeretében az egyes elemi fényforrások most meghatározott fénykibocsátást irányai, valamint a pontszerűnek tekintett viláqitóeszközön át az egyes fénykibocsátás! irányokkal párhuzamosan fektetett egyeneseknek a kivilágítandó területtel’ vett döféspontjai között kölcsönösen egyértelmű 15 leképezés áll fenn. Tehát a fénykibocsátási irányok egyértelműen megadhatók a kivilágított területen feltüntetett döféspontokkal, amint azt a 4A-4C. valamint a 108 118,128 és 138 ábrák mutatják.The optimum light source configuration obtained by the method of the present invention thus provides the number of elementary light sources that can be used in the practical implementation of the optimized lighting device, their distribution by type, and the light emission directions of the elementary light sources. Given the exact position of the illuminator relative to the area it intends to illuminate, each elementary light source now has a defined light output, and each light emitted through a point-like illuminator! There is a mutually unambiguous mapping between the points of inclination of the lines parallel to the directions relative to the area to be illuminated. Thus, the light-emitting directions can be clearly determined by the puncture points shown in the illuminated area, as shown in Figures 4A-4C. 108,118,128 and 138.

A találmány szerinti 100 világítóeszköz (I. a 9C ábrát) létrehozásához az optimális fényforrás konfigurációnak megfelelően elemi 10 fényforrásokat (I. például a 2A és 20 2B ábrákat) adott külső méretekkel rendelkező lámpatestbe kell beleszereti. Ehhez a 10 fényforrásokat egy, a meghatározott optimális fényforrás konfigurációval konform. egyik kivitel! alakjában például az 5 ábrán vázolt kialakítású 101 hordozolemezen kell elrendezni és célszerűen csenélhetőn rögzíteni. A 101 hordozólemez az optimális fényforrás konfiguráció elemi fényforrásai számával lényegében 25 megegyező számú síkbeli 102 fényforrásfészekből, speciálisan adott méretű és alakú elemi lapocskák formájában kialakított fényforrásfészekből és ezen utóbbiakat egyetlen integrális és összefüggő egésszé összekapcsoló 103 kitöltőelemekből éli. A 102 fényforrásfészkek az elemi 10 fényforrásokat fogadón és fixen rögzítőn vannak kialakítva. A rögzítés számos, szakember számára ismert formában 30 történhet oldható (például reteszelés útján, klipszes, pántos lefogatás vagy a fé/yforrásfészkek megfelelő alakú és méretű nyílásaiban való kiékelés, stb. segítségé,ν,; .agy _Γ.βπ> Oldható módon (például az említett nyílásokba való beragasztással) A későbbiekben esetlegesen szükségessé váló karbantartás, szervizelés biztosítása céljából jelen esetben az oldható rögzítések tekinthetők előnyesnek, A megfelelő típusú 10 fényforrások a 102 fényforrásfészkeken való rögzítésüket kö5 vetően olyan állásúak, hogy fénykibocsátás! irányaik éppen az optimális fényforrás konfiguraco szerinti fénykibocsátási irányokat veszik fel. Másként kifelezve, a 102 tenyforrásfészkeket képező elemi lapocskák nc-rmálvektoral éppen az előzőekben definiált döféspontokba mutatnak (vagyis sz említett normálvektorok gyakorlatilag éppen a meghatározott fénykibocsátás! irányokkal párhuzamosak). A 103 kitöltöelemek a 102 fényforrásfészkeket úgy kapcsolják össze a 101 hordozólemezzé. hogy az utóbbin rögzített elemi 10 fényforrások a kivilágítani szándékozott terület megvilágításánál (például kitakarás útján) egymást nem akadályozzák. Az elemi 10 fényforrásokat 101 hordozólemezre szerelt helyzetükben a 6A és 68 ábrák mutatják vázlatosan,In order to create the illumination device 100 according to the invention (Fig. 9C), according to the optimum light source configuration, elementary light sources 10 (eg Figs. 2A and 20B) must fall in a fixture of a given external dimension. For this, the light sources 10 are conforming to a defined optimum light source configuration. one design! 5, for example, is to be arranged on a carrier plate 101 of the configuration shown in FIG. 5 and preferably be removably secured. The carrier plate 101 comprises a plurality of planar light source sockets 102 having the same number of elemental light sources as the optimum light source configuration, a light source socket formed in the form of elementary blades of particular size and shape, and a single integral and integral filler element. The light source sockets 102 are configured to receive and fix the elemental light sources 10. The fastening can be done in a variety of forms known to those skilled in the art (for example, by means of latching, clip-on, strap-on clamping or wedging in holes and holes of appropriate shape and size, ν ,; or _Γ .βπ> In order to provide any maintenance or servicing that may be required in the future, the removable fixings may be preferred in this case. The corresponding types of light sources 10 are, after being fixed to the light source sockets 102, positioned so that their light output directions are the optimum light source configuration In other words, the elemental blades forming the breeding nests 102 with the nc-rm vector point just to the predetermined puncture points (that is, these normal vectors are practically defined The filler elements 103 connect the light source sockets 102 to the carrier plate 101 in such a manner that they are parallel to the light emitting directions. so that the elementary light sources 10 fixed in the latter do not obstruct each other when illuminating the area to be illuminated (for example, by obscuring it). The elemental light sources 10 are shown schematically in Figures 6A and 68 in their position when mounted on a carrier plate 101,

A találmány szennti eljárással az optimális fényforrás konfiguráció azon közelítéssel kerül meghatározásra, hogy annak valamennyi elemi fényforrása egyetlen pontban helyezkedik el. Ezen közelítés a közvilágításhoz kapcsolódó világítási feladatok esetében a geometriai viszonyok következtében gyakorlatilag minden esetben teljesül, így különösebb megszorítást nem jelent, A gyakorlatban az opti20 málls fényforrás konfiguráció alapján létrehozni szándékozott világítóeszközben az elemi 10 fényforrások általában az adott kiterjedésű 101 hordozóiemezen kerülnek elrendezésre, „szétterítésre, A 101 hordozólemez alapformája a világítási feladat ismeretében tapasztalati úton kerül meghatározásra. Ezen alapforma a hőelvezetés javítása érdekében célszerűen egy konkáv felületet jelent. A 102 fényforrás25 fészkek ezen felületre vannak „ráültetve úgy, hogy ncrmálvektorafc az említett döféspontokba mutatnak és a rajtuk elrendezett elemi 10 fényforrások a kivilágítandó terület megvilágításakor egymást nem zavarják. Az 101 hordozólemez alapformájának célszerűen homorú görbülete biztosítja, hogy a fényszennyezés elkerülése érdekében a lámpatestből fény a (gyakorlat szerinti) vizszMeshez képest 10»-os 30 szögnél kisebb szög alatt koncentráltan nem Kp ki. A 101 hordozólemez végső térbeli alakját az optimális fényforrás konfiguráció szabja meg az előzőek szerint.According to the invention, the optimum light source configuration is determined by approximating that all of its elemental light sources are located at a single point. In practice, this approach is practically fulfilled in the case of lighting tasks related to public lighting due to geometric conditions, so it does not entail any particular constraints. In practice, in the illuminator intended to be created by opti20 dim light source configuration, elementary light sources 10 are generally arranged on The basic shape of the carrier plate 101 is determined empirically in light of the lighting task. This basic shape preferably represents a concave surface to improve heat dissipation. The nests of light source 102 are mounted on this surface such that the vector vectors point at said puncture points and the elemental light sources 10 arranged thereon do not interfere with each other when illuminating the area to be illuminated. The convex curvature of the base plate 101 preferably has a concave curvature to ensure that light is not concentrated out of the Kp at an angle less than 10 x 30 relative to the (practical) water to avoid light pollution. The final spatial shape of the carrier plate 101 is determined by the optimum light source configuration as described above.

A 101 hordozólemez sorozatgyártásához a szakember számára ismert számitógépes szerszámtervező módszereket/programokat (például CAD) felhasználva az optimális fényforrás konfigurációval konform szerszámkészlet kerül előállításra. A szerszámkészlet birtokában a 101 hordozóiemezt előnyösen lemezanyagból fémalakító eljárás utján, célszerűen vákuumformázással vagy mélyhúzással állítjuk elő, A femalaklto eljárás keretében az előzetesen elkészített szerszámkészletet használva alakítjuk ki a 102 fényforrásfészkeket, valamint az ezeket összekapcsoló 103 kitöltöelemeket. A 102 fényforrásfészkeket ezt követően látjuk ei az elemi 10 fényforrások előzetesen meghatározott rögzítési módjának megfelelő mechani10 kai elemekkel. Egy ilyen, 10 fényforrásokkal ellátott 101 hordozóiemezt szemléltet az ábra. A bA és 6B ábrák a 101 hordozólemezen elrendezett, speciálisan abba beleerositett etetni 10 fényforrásokat mutatják felnagyított nézetben.For serial production of the carrier plate 101, a tool set conforming to the optimum light source configuration is produced using computer-aided computer tool design methods / programs known to those skilled in the art. With the tool kit, the carrier plate 101 is preferably made of sheet metal by a metal forming process, preferably by vacuum forming or deep drawing. In the metal forming process, the preformed tool kit 102 forms light source sockets 102 and their connecting fittings 103. The light source sockets 102 are then seen with mechanical elements corresponding to a predetermined mode of fixing the light sources 10. Such a carrier plate 101 with light sources 10 is illustrated. Figures bA and 6B show an enlarged view of light sources 10 specifically provided for feeding on the carrier plate 101.

Az elemi 10 fényforrásokkal ellátott 101 hordozólemez ezt követően - a szakember számára ismert módon - a 100 világítóeszköz 104 alaplemezére kerül felerö15 sitésre, amint azt a 7, ábra mutatja. A 104 alaplemez a kivilágítani szándékozott feliiletoarab megvilágítását nem akadályozza, továbbá a 100 világítóeszköz lámpaoszlopra történő, vízszinteshez képest dönthető helyzetekben való felszerelését biztosító 106 tartókonzollal van ellátva. A 104 alaplemeznek az elemi 10 fényforrások fényét áteresztő tartományát a külső szennyeződések világítóeszközbe való 20 bejutásának elkerülésére 105 fényáteresztö lemez (I, a 9C ábrát) képezi, amely előnyösen UV-álló anyagból, például políkarbonátböl van, A 104 alaplemez emellett a 10 fényforrások villamos árammal való táplálását biztosító 110 tápegységnek is ,.elye< bU-ostt, amint az példa® a 8. ábráról látható. A 110 tápegység a 10 fényforrásokkal például (rajzon nem ábrázolt) vezetékezés útján van villamosad csat25 lakoztatva.The carrier plate 101 with elementary light sources 10 is then affixed to the base plate 104 of the lighting device 100, as known to those skilled in the art, as shown in FIG. The base plate 104 does not obstruct the illumination of the illuminated panel and is provided with a bracket 106 for mounting the illumination device 100 on the lamp post in a tilting position relative to the horizontal. The light-transmitting region of the base plate 104 is formed by a light-transmitting plate 105 (I, Fig. 9C), preferably made of a UV-resistant material such as polycarbonate, to prevent the external impurities from entering the illumination means. power supply 110, which <bU-ost, as shown in Figure 8. The power supply 110 is electrically coupled to the light sources 10 by, for example, wiring (not shown).

A találmány szerinti világítóeszköz összeszerelésének kővetkező lépéseként a 104 alaplemezre szerelt és 10 fényforrásokkal ellátott 101 hordozólemezre 107 szelfozönyilásokka! rendelkező 108 höleadóköpeny kerül ráhelyezésre, maid raerösitésre. A 108 hőleadóköpeny belső, előnyösen kon.káv (vagy homorú) felülete 0 az elemi 10 fényforrásokkal érintkezik, célszerűen azok (később részletezésre kerülő) höleadö felületeivel, előnyösen arra alkalmas hővezető anyag (például fólia vagy paszta) közbeiktatásával. A 108 höleadóköpeny feladata az elemi 10 fényforrások által generált hö elvezetése, és ezáltal az elemi 10 fényforrások előírt üzemi hőmérsékleten tartása. A 10 fényforrások a 108 höleadóköpeny külső felületén szükség esetén egyedi hütöbordákkal Is elláthatók. A 108 hőleadóköpeny egyik 5 előnyös kiviteli alakjában az elemi 10 fényforrások 101 hordozólemeznek szorítását is megvalósítja, miáltal gondoskodik arról is, hogy azok fixen a helyükön maradjanak. A 108 höleadóköpeny külső, előnyösen konvex (vagy domború) felületén távtartóelemekként is szolgáló kiegészítő 109 hütőbcrdák vannak elrendezve. A höleadás mellett ezek feladata, hogy a világítóeszköz 9A ábrán látható 111 burkoló latét, annak felhelyezését követően, a 108 höleadőköpenytöl adott távolságban tartsák és ezáltal a 100 világítóeszköz átszellözését biztosítsák. Ezen átszelíözést segítik elő a 108 höleadóköpenyben kialakított 107 szellözönyílások, valamint a 111 burkolat külső felületén kialakított és a 111 burkolatot áttörő 112 szellőzőnyílások.As a next step in assembling the lighting device of the present invention, a self-opening opening 107 is provided on the carrier plate 101 mounted on the base plate 104 and provided with light sources 10. 108 sleeves will be attached to your maid. The inner, preferably concave, (or concave) surface of the heat transfer jacket 108 is in contact with the elemental light sources 10, preferably with their heater surfaces (to be described later), preferably through a suitable heat conductive material (e.g., foil or paste). The heat transfer casing 108 serves to dissipate the heat generated by the elemental light sources 10 and thereby maintain the elemental light sources 10 at a desired operating temperature. The light sources 10 may also be provided with individual heat sinks on the outer surface of the heat shield 108. In a preferred embodiment 5 of the heat transfer jacket 108, the elemental light sources 10 also provide for clamping of the carrier plate 101, thereby ensuring that they remain fixed in place. Additional cooling tanks 109 are also provided on the outer, preferably convex (or convex) surface of the heat transfer casing 108, which also serve as spacers. In addition to the heat release, they have the function of keeping the cover lathe 111 of FIG. 9A, after being mounted, at a given distance from the cover mantle 108 and thereby providing ventilation of the lighting device 100. This venting is facilitated by the vents 107 formed in the casing 108 and by the vents 112 formed on the outer surface of the housing 111 and penetrating the housing 111.

Megjegyezzük, hogy a 100 világ kőeszköz működése közben az elemi 10 fényforrások által generált hö leadása nagyobbrészt konvekció útján történik, igy különösen fontos a 111 burkolat és a 108 hőleadóköpeny közötti térrész megfelelő átszellözesének biztosítása. Ennek fokozására a találmány szerinti világítóeszköz egy lehetséges további (rajzon külön nem ábrázolt) előnyős kiviteli alakiénál a 111 2u burkolat 112 szellőzőnyílásai kb. 20-30 mm magas, felfelé haladva keresztmetszetben kb. 2-3 mm nyllásrnéretre összeszűkülő légvezetö csatornával rendelkező elemek formájában vannak kiképezve, hogy külső légmozgás hiányában a kéményhatás elvét kihasználva (tehát passzív gravitációs elven) segítsék a 111 burkolat alatti térrész szellőzését. A kéményhatás maximalizálása érdekében a tekin25 tett 112 szeílőzönyllások csatornáinak geometriai tengelyei a függőlegessel legfeljebb 10'’-os szöget zárnak be. Az ilyen szellőzőelemek szükséges számát a vllágívceszköz. hűiesigénye szabja meg, a területen járatos szakember ezt egyszerűen meghatározhatja. A hőleadás fennmaradó része a 111 burkolaton keresztül zajlik sugá:zással. Megjegyezzük, hogy a szóban forgó szellözöelemek egyaránt kiala30 kdhatók a 111 burkolat anyagából és annak szerves részeiként, vagy a T11 burkolatra rászedhető különálló elemek formájában.It is noted that during the operation of the world stone device 100, the heat generated by the elemental light sources 10 is largely convectioned, so it is particularly important to ensure adequate ventilation of the space between the casing 111 and the heat transfer mantle 108. To enhance this, in a further preferred embodiment of the lighting device according to the invention (not shown in the drawing), the ventilation openings 112 of the casing 111u can be approx. 20-30 mm high, going upwards in cross section approx. They are designed in the form of elements with a duct of narrowing to a mesh size of 2 to 3 mm to utilize the principle of a chimney effect (i.e., passive gravity) in the absence of external air movement to assist ventilation of the space below the enclosure. To maximize the chimney effect, the geometric axes of the channels of the blinds 112 made by the Tekin25 are inclined at most 10 '' to the vertical. The required number of such vents is provided by the arcuate device. your faithful needs can be easily determined by one of ordinary skill in the art. The remainder of the heat release is transmitted through the casing 111 via radiation. It will be appreciated that the vent members in question may be formed from the material of the casing 111 and its integral parts, or may be provided as discrete members on the casing T11.

- 24 A találmány szerinti világítóeszköz általában nem árnyékban helyezkedik el. hanem napon. Erős napsütésben az itt bemutatott hűtési geometria a 100 világítóeszköz átforrósodása miatti belső hőmérsékletemeikedést is jelentősen mérsékli, így nagyban hozzájárul ahhoz, hogy a 10 fényforrások besőtétedést követően méq b forró nyári napokon is az előirt üzemi hőmérsékleten vagy ahhoz közeli hőmérsékleteden kezdhessék meg működésüket és/vagy üzemelhessenek. Ezzel összhangban a 111 burkolat külső felülete célszerűen visszatükröző felületként van kialakítva az álforrósodás csökkentése céljából, Emellett a 108 hőleadőköpeny külső felülete a minél nagyobb mértékű sugárzásos höleadás céljából sötét színű.The lighting device according to the invention is generally not in the shade. but day. In the case of strong sunlight, the cooling geometry shown here also significantly reduces the internal temperature increase due to the overheating of the illuminator 100, thus greatly contributing to the operation and operation of the light sources 10 on or after hot summer days at or below the desired operating temperature. . Accordingly, the outer surface of the casing 111 is preferably formed as a reflective surface to reduce pseudoranging. In addition, the outer surface of the heat transfer jacket 108 is dark in color to allow maximum radiation release.

A találmány szerinti világítóeszköz fentiekkel összhangban történő kialakításához tetszőleges típusú elemi fényforrásokból álló kiindulási fényforráshaímaz használható. Egy kompakt, energiatakarékos és viszonylag kis hűtési igényű - vagyis gyakorlati alkalmazások szempontjából előnyös - világítóeszköz létrehozásához adott esetben például a 2A és 28 ábrákon szemléltetett kompakt kivitelű, por se ismert LED-es elemi 10 fényforrásokat használhatjuk. A 10 fényforrások lehetnek azonos vagy különböző teljesítményűek, illetve az általuk külön-külön biztosított megvilágítás, vagyis az egyes 10 fényforrások világítási karakterisztikái lehetnek egyformák vagy egymástól eltérőek. A világítási karakterisztikát gyakorlatilag a fénykibocsátó elem által kibocsátott fényt irányító optikai elemek, célszerűen len20 csék vagy tükrök vagy ezek kívánt kombinációja határozza meg. A találmány szerinti megoldás szempontjából alkalmas világítási karakterisztikákra mutatnak be néhány jellemző példát a 3A-3F ábrák.An initial set of light sources of any type of elementary light source may be used to design the illumination device of the present invention in accordance with the above. To produce a compact, energy-efficient and relatively low-cooling, i.e., advantageous for practical applications, light source LED light sources 10 of the compact design illustrated in Figures 2A and 28 may be used. The light sources 10 may have the same or different wattages, or the illumination they provide separately, i.e. the light characteristics of each light source 10 may be the same or different. The illumination characteristic is essentially determined by the light-guiding optical elements, preferably lenses, or mirrors, or a desired combination thereof, emitted by the light emitting element. 3A-3F illustrate some typical examples of suitable lighting characteristics for the present invention.

Amint sz a 2A és 2B ábrákon látható, a találmány szerinti, optimalizált 100 világítóeszköz egyik lehetséges példaként! kiviteli alakjánál alkalmazott LED-es 10 fényforrásnak meghatározott síkbeli kiterjedésű 11 hordozón elrendezett. adott teljesítményű, célszerűen félvezető alapú 12 LED kristálya, ennek működtetéséhez elengedhetetlen 13 elektronikája, a 13 elektronikával villamosán csatlakoztatott pozitív és negatív 14, 15 csatlakozói, valamint 16 höieadó felülete van. A 10 fényforrás villamos táplálása a 14, 15 csatlakozókon keresztül valósul meg. A 12 LED kristály működését, vagyis fénykibocsátását a 13 elektronika vezérli. A 12 LED kristály lényegében pontszerű fényforrásnak tekinthető, és az általa emittált fény a hordozóra merőleges tengely mentén egyenletesen táguló kőfelületen belül (megvilágító fénykúp) távozik.As shown in Figures 2A and 2B, the optimized lighting device 100 of the present invention is one possible example. The LED light source 10 used in its embodiment is arranged on a substrate 11 having a defined planar extent. a power 12, preferably a semiconductor-based LED crystal 12, which has the electronics 13 necessary for its operation, has positive and negative connectors 14, 15, and a heat output surface 16 electrically connected to the electronics 13. The light source 10 is electrically powered via the terminals 14, 15. The operation of the LED crystal 12, i.e. light output, is controlled by the electronics 13. The 12 LED crystals are considered to be essentially a point source, and the light emitted by it is emitted within a stone surface (illuminating cone) which is uniformly expanding along an axis perpendicular to the substrate.

A 10 fényforrás tekintett kiviteli alakjánál a 16 hőleadó felület előnyösen a 11 hordozónak a 12 LED kristállyal átellenes felületén van kialakítva. A 16 hőleadó felü5 let méreté függ a 12 LED kristály teljesítményétől· Feladata a 12 LED kristály működése közben fejlődő hö 12 LED kristályról való elvezetése, és ezáltal annak közel aliando uzems hőmérsékleten tartása, valamint a túlzott mértékű hőterhelés eredményeként fellépő károsodás és élettartam-csökkenés elkerülése. A 11 hordozónak a 12 LED kristállyal azonos oldalán a 12 LED kristály mechanikai védelW met biztosító 17 tokozás található a 11 hordozóra ráerősített pozícióban. A 17 tokozás a s2 LED kristállyal szemközti 18 tartományában legalább a 12 LED kristály emissziós hullámhosszán fényáteresztő tulajdonságú. A 17 tokozás ezen 18 tartománya a 12 LED kristály által kibocsátott, általában fehér színű fény, áteresztése mellett dlffuzorként ís szolgálhat. A 17 tokozáson belül a 12 LED kristály által emitfo t«>t fény útjában a 12 LED kristály előtt, alkalmas módon rögzített optikai 19 lencse található. A 10 fényforrás világítási karakterisztikáját lényegében a 17 tokozás fényáteresztö 18 tartományának és a 19 lencsének az együttese határozza meg. Másként kifejezve, a 19 lencse és a 18 tartomány optikai tulajdonságainak meghatározott feltételek szerinti megválasztásával kívánt világítási karakterisztikájú elemi 20 10 fényforrás biztosítható,In this embodiment of the light source 10, the heat transfer surface 16 is preferably formed on the surface of the substrate 11 which is opposed to the LED 12 crystal. The size of the 16 heat sink surface depends on the performance of the 12 LED crystal · Its function is to remove the heat generated by the 12 LED crystal from the 12 LED crystal, thus keeping it near to low temperatures and avoiding damage and loss of life due to excessive heat load . On the same side of the substrate 11 as the LED crystal 12, there is a housing 17 providing mechanical protection of the LED crystal 12 in a position attached to the substrate 11. The housing 17 has a light transmission at least at the emission wavelength of the LED 12 in the region 18 facing the crystal of s2. This region 18 of the housing 17 may also serve as a diffuser in addition to the light transmitted by the crystal 12, generally white in color. Inside the housing 17, an optical lens 19, suitably fixed in front of the LED 12, is located in the path of light emitted by the LED crystal 12. The illumination characteristic of the light source 10 is essentially determined by the combination of the light-transmitting region 18 of the housing 17 and the lens 19. In other words, by selecting the optical properties of the lens 19 and the region 18 under certain conditions, an elemental light source 20 10 having the desired illumination characteristic can be provided,

A 10 fényforrásoknak a találmány szerinti eljárással meghatározott konfigurációban történő lámpatestbe erősítése a 11 hordozók útján történik arra alkalmas módon. amint azt a későbbiekben részletesen tárgyaljuk majd. Az egyszerűbb kezelhetőség érdekében valamennyi 11 hordozó egymással lényegében azonos fizikai 25 méretekkel rendelkezik. A 11 hordozók méreteinek megválasztásakor két követelményt tartunk szem előtt: mivel a világítóeszköz általában több elemi 10 fényforrást tartalmaz, annak kompaktsága minél kisebb hordozóméretet igényel, A világítóeszköz összeszerelt állapotában az egyes 11 hordozókon lévő 12 LED kristályok üzemi hőmérsékletének fenntartása ugyanakkor jó hőelvezetést követei meg.The light sources 10 are mounted in the fixture in the configuration defined by the method of the invention by means of the substrates 11. as will be discussed in detail later. For ease of handling, each carrier 11 has substantially the same physical dimensions. When selecting the dimensions of the substrates 11, two requirements are kept in mind: since the illumination device generally contains multiple elemental light sources, its compactness requires the smallest possible substrate size, while maintaining the operating temperature of the LED crystals 12 on each substrate when assembled.

amihez viszonylag nagyméretű höleadó felületre, továbbá az egyes 10 fényforrások között levegővel könnyen átjárható terek jelenlétére van szükség, ami kézenfekvő módon a hordozóméret növelésével biztosítható. Ezen két követelmény együttes kielégítése érdekében a 11 hordozók síkbeli kiterjedése néhány cm, előnyösen 2-7 cm. ennél előnyösebben pedig 4-β cm. A 11 hordozók alakját tekintve különleges megkötés nincsen, így azok lényegében tetszőleges síkbeli alakzat 5 tormáját felvehetik. Mindazonáltal a 11 hordozók lámpatestbe történő egyszerű beerösitése szempontjából a 11 hordozók célszerűen négyzet vagy téglalap, esetleg háromszög vagy szabályos hatszög alakúak lehetnek. A 11 hordozók alakiának megválasztását adott esetben a világítóeszköz kompakt volta befolyásolja. Ennek szem előtt tartása miatt a találmány szerinti világítóeszköz gyakorlati meglő valósítására felhasznált elemi 10 fényforrások 11 hordozói a lehető legjobb térkitöltés elérése érdekében adott esetben egymástól eltérő alakkal és/vagy kitérjedéssel is rendelkezhetnek.which requires a relatively large heat release surface and the presence of easily air-permeable spaces between each light source 10, which can be provided by increasing the carrier size. To meet these two requirements together, the planes 11 have a planar extension of a few cm, preferably 2 to 7 cm. more preferably 4-β cm. There is no particular restriction on the shape of the carriers 11 so that they can take up the horseradish 5 of essentially any planar shape. However, for easy brushing of the substrates 11 into the luminaire, the substrates 11 may preferably be square or rectangular, or may be triangular or regular hexagonal. The shape of the carriers 11 is optionally influenced by the compactness of the lighting device. With this in mind, the carriers 11 of the elemental light sources 10 used in the practical application of the lighting device according to the invention may, if necessary, have different shapes and / or deflections to achieve the best possible space filling.

A következőkben a találmány szerinti eljárást és az azzal létrehozott optimalizált világítóeszközt néhány nem korlátozó értelmű példán keresztül illusztráljuk. Az 1ö egyes példákban az elemi fényforrások rendre más-más kiindulási halmazát veszszűk asapul. Ezen halmazokat eltérő számú, egymástól világítási karakterisztikában és/vagy teljesítményben különböző elemi fényforrások, előnyösen LED-es 10 fényforrások alkotják. A tekintett példákban a kitűzött világítási feladat ugyanaz nevezetesen: például közút a - 35 m hosszú és b = lOm széles téglalap alakú S 20 síkbeli M felületdarabját kívánjuk közel egyenletes 6 |_x intenzitással kivilágítani egyetlen, találmány szerinti 100 világítóeszközzel. A tekintett 100 viláeitóeszkőz az M felületdarab hosszabbik a oldalának felezőmerőlegese fölött D ~ 10 m magasságban kerül elhelyezésre, az M felületdarab fölé az a oldaltól d = 1 m távolságra benyúló pozícióban lévő P pontban (vagyis jelen esetben a 100 világítóasz.köz S síkbed merőleges vetületi a kivilágítani szándékozott M felületdarab belsejébe, a tekintett M felületdarab hosszabbik a oldalának felezőmerőlegesére esik, a hosszabbik oldaltól éppen d * 1 m távolságra). A 100 világítóeszközt alkotó LEDes elemi 10 fényforrások ezen világítási feladatnak megfelelő optimális számát és/vagy kölcsönös helyzetét a találmány szerinti eljárással határozzuk meg. Meg30 jegyezzük azonban, hegy a találmány szerinti eljárás az M felűlatdarabtól eltérő alakú és/vagy méretű felületdarab ettől eltérő térbeli helyzetű és/vagy számú, illetve a felületen eltérő fényintenzitást biztosító világítóeszköz optimális fényforrás könfiguráG>ojának a meghatározáséra is alkalmas, amint az a fenti kitanitás alap ján a szakember számára nyilvánvaló..The following illustrates the process of the present invention and the optimized lighting device therewith by way of non-limiting examples. In each of the examples 1, a different set of elementary light sources is narrowed down. These sets consist of different number of different light sources and / or power sources, preferably LED light sources. In the examples shown, the lighting task is the same, for example, we want a rectangular surface S of plane S 20 in planar a - 35 m long and b = 10m wide 6 | _x intensity illumination has a single lighting device 100 according to the invention. The projection device 100 is placed at a height D ~ 10 m above the longitudinal side of the surface piece M, at a point P (i.e., in this case, perpendicular to the plane S) of the plane M at a position d = 1 m from the side inside the surface M to be illuminated, the surface M being considered is the longest half of its side, at a distance of d * 1 m from the longer side). The optimum number and / or mutual position of the LED elemental light sources 10 constituting the lighting device 100 for this lighting task is determined by the method of the present invention. However, it is noted that the method of the present invention is also suitable for determining the optimum light source illumination of an illuminating device having a different spatial position and / or number and having a different luminous intensity than a surface piece M, as described above. it is obvious to a person skilled in the art ..

PÉLDÁKEXAMPLES

a.ábbi példákban a találmány szerinti eljárást speciálisan közúti lámpatest adott világítási feladat szempontjából optimális kialakításának a meghatározására hasznaitok. Az egyes példákban az elemi fényforrások kiindulási halmazát a 2. ábrán oemutatott kompakt felépítésű, LED-del szerelt elemi fényforrásokból állítottuk össze, példánként más-más típusú fényforrásokat alapul véve. Az egyes példákban felhasznált különböző típusú elemi LED-es fényforrások egyedi világítási ka10 raktensztikáit a 3A-3F ábrák szemléltetik. Az előzőekkel összhangban az optimalizálást az ezen kiindulási fényforráshalmazból választott különböző részhalmazok mellett végeztük el az elemi fényforrások szükséges száma és azok fénykibocsátás! iránya, valamint a szükséges számú elemi fényforrás típus szerinti megosztása tekintetében. A találmány szerinti eljárás végrehajtásakor az elérni szándéko15 zott optimalizált fényforrás konfigurációval szemben azt a követelményt támasztottuk (v.ö. világítási feladat), hogy a fényerősség a kivilágított téglalap alakú felület egészén minél egyenletesebben 6 iux legyen (tehát jelen esetben a 6 luxtól való eltérés mértékét minimalizáltuk). A találmány szerinti eljárással természetesen egyen világítási feladatokhoz, illetve más felhasználásokra alkalmas optimalizált 20 világítóeszközök is megtervezhetők, továbbá a kiindulási fényforráshaímaz adott esetben (teljesítmény, világítási karakterisztika, stb. tekintetében) a fentiektől eltérő típusú elemi fényforrásokból is összeállítható.In the following examples, the method of the invention is used specifically to determine the optimal design of a road lamp for a given lighting task. In each of the examples, the initial set of elemental light sources is constructed from the compact design of the LED light sources shown in Figure 2, based on different types of light sources. The individual illumination coefficients of the various types of elementary LED light sources used in each example are illustrated in Figures 3A-3F. In accordance with the above, the optimization was carried out with the different subsets selected from this initial set of light sources and the required number of elementary light sources and their light output! direction and the required number of elementary light sources to be divided by type. In carrying out the process of the present invention, the desired optimized light source configuration (cf. lighting task) was required to achieve a uniform luminous intensity throughout the illuminated rectangular surface of 6 iux (i.e., the degree of deviation from the 6 lumens in this case). minimized). Of course, the present invention can also provide optimized illumination means for uniform lighting applications and other applications, and the initial light source set may also be constructed from different types of elementary light sources (such as power, illumination characteristics, etc.).

7. htefefe7. htefefe

Ezen példában elemi 10 fényforrásokként három különböző típusú - azonos teljezo sitményü (1W), azonban eltérő világítási karakterisztikájú (I. a 3A-3C ábrákat) LED-del megépített elemi fényforrásokból álló kiindulási fényfomáshalmazt használva hoztuk létre a hordozőlemezt (I. az 5. ábrát), majd ezt felhasználva a találmány szerinti világítóeszköz egyik lehetséges példaként) kiviteli alakját képező optimalizált közúti lámpatestet (I. például a 9A és 98 ábrákat).In this example, a carrier plate (Fig. 5A) was created using three different types of LEDs of the same power (1W) but with different lighting characteristics (Figures 3A-3C) as elementary light sources. ) and then, using this as an exemplary embodiment of a lighting device according to the invention) (I, for example, Figures 9A and 98).

- 28 20- 28 20

A találmány szerinti eljárással kapott fényforrás konfigurációk közül a fenti követelménynek leginkább megfelelő (vagyis a kiindulási halmazon optimális) fényforrás konfiguráció perspektivikus és szintvonalas megvilágítási képét rendre a 10A es 108 aurákon mutatjuk be. Ezen konfigurációban a felhasználandó LED-es elemi fényforrások száma összesen 72 darab, melyből 26 darab a 3A ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú első (1.) típusú LED-et, 28 darab a 38 ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú második (2.) típusú LED-et és 18 darab a 3C ábrán bemutatott világítási karakterisztikával rendelkező harmadik (3.) típusú LED-et foglalja magában. A tekintett fényforrás konfigurációnak megfelelő hordozólemezt az b. abra vázolja, melyen a különbőzé típusú LED-eket különböző számokkal jelöltük (a hordozólemez tervező eljárásból fakadó tengelyszimmetriája miatt csupán az egyik hordozólemezfélen feltüntetve). A találmány szerinti eljárás eredménye! szerint a kivilágított felületdarab mérési pontjaiban az átlagos megve lágítás 5,9229 lux, melynek szórása 0,4362 lux. míg a minimum 4,33 lux. a maximum pedig 7,75 lux. ami a megvilágított felület kiterjedését figyelembe véve rendkívül egyenletes megvilágítást képvisel a megvilágított felület egészére.Of the light source configurations obtained by the method according to the invention, the perspective and level illumination of the light source configuration which satisfies the above requirement (i.e., the optimum of the starting set) is shown on the aura 10A and 108, respectively. In this configuration, the total number of LED elemental light sources to be used is 72, of which 26 are Type I (1) LEDs with the illumination characteristics shown in Figure 3A, 28 are Type 2 (2) LEDs with the lighting characteristics shown in Figure 38A. and 18 third type (3) LEDs having the illumination characteristics shown in Figure 3C. The carrier plate corresponding to the given light source configuration is shown in b. sketches on which the different types of LEDs are labeled with different numbers (due to the axisymmetry of the carrier plate due to the design process, only one of them is on the carrier plate). The result of the process of the invention! The average illuminance at the measuring points of the illuminated surface is 5.9229 lux with a standard deviation of 0.4362 lux. while the minimum is 4.33 lux. the maximum is 7.75 lux. which, given the extent of the illuminated surface, provides extremely uniform illumination over the illuminated surface as a whole.

A 10. ábra szerinti megvilágítási képről látható továbbá, hogy a példa szerinti, optimalizált LED-konfigurációval létrehozott közúti lámpatest felhasználásával ' valósított közvilágítás esetén az egymáshoz kapcsolódó szomszédos kivilágítás! tartományok (például közút vagy országút fentiekben megadott méretű egymást kővető szakaszai) közötti átmenet során lényegében mindvégig egyenletes fényterhelés éri az emberi szemet a környezet lényegében zérus mértékű fényszenynyezése mellett.Further, the illumination image of Fig. 10 shows that in the case of public illumination produced using an exemplary optimized LED configuration, the adjacent illumination is connected to one another. During the transition between a range of regions (such as a succession of sections of a road or a highway of the aforementioned size), the human eye is exposed to a substantially uniform light load with substantially zero light pollution of the environment.

megEzen példában elemi 10 fényforrásokként négy különböző típusú - azonos teljesítményű (1W), azonban eltérő világítási karakterisztikájú (I. a 3A-3D ábrákat) LED-del megépített elemi fényforrás alkotta kiindulási fényforráshalmaz felhasználásával származtattuk a közúti lámpa funkcióját béta», 9, ábra szerinti optimalizált világítóeszköz elemi fényforrás konfigurációját.In this example, the function of the road lamp is derived by using an initial source of light source with four different types of LEDs having the same power (1W) but with different lighting characteristics (Figs. 3A-3D). optimized lighting device elementary light source configuration.

A tekintett kiindulási halmaz esetében nyert optimális konfiguráció szerint a felhasználandó LED-es elemi fényforrások száma összesen 62 darab, melyből 20 darab a 3A ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú első (1.) típusú LED-et. 24 darao a uB ábrán szemléltetett világítási karakterisztikával rendelkező második u.) típusa LED-et, 8 darab a 3C ábrán bemutatott világítási karakterisztikájú harmadik (3.) típusú LED-et és 10 darab a 3D ábrán szemléltetett világítási karakté5 nsztikával rendelkező negyedik (4.) típusú LED-et tartalmazza. A Felületdarab perspektivikus es szintvonalas megvilágítási képét rendre a 11A és 118 ábrák mutatják. A találmány szerinti eljárás eredményei szerint a kivilágított felületdarab mérés; pontjaiban az átlagos megvilágítás 5,9730 lux és ennek szórása 0.5214 lux, míg a minimum 3,98 lux. a maximum pádig 7,44 lux, ami a megvilágított felület kiterjedését figyelembe véve a megvilágított felület egészén rendkívül egyenletes megvilágítást képvisel.According to the optimum configuration obtained for this initial set, the total number of LED elemental light sources to be used is 62, of which 20 are Type I (1) LEDs with the illumination characteristics shown in Figure 3A. 24 pieces of the second u. Type LED having the illumination characteristics shown in Fig. UB, 8 third type (3) LEDs with the illumination characteristic shown in Fig. 3C and 10 fourth (4) having the illumination characteristic illustrated in Fig. 3B. ) type LED. Figures 11A and 118 show a perspective and level view of the surface portion, respectively. According to the results of the process according to the invention, the illuminated surface is a measurement; points, the average illumination is 5.9730 lux and its standard deviation is 0.5214 lux, while the minimum is 3.98 lux. up to a maximum of 7.44 lux, which gives a very even illumination throughout the illuminated surface, considering the extent of the illuminated surface.

Ezen példában elemi 10 fényforrásokként öt különböző típusú - eltérő teljesítményű (1W; 4VV) és világítás; karakterisztikájú (1W -1. a 3A-3D ábrákat; 4W -1. a 3E ábrát) - LED-del szereit elemi fényforrás alkotta kiindulás; halmaz felhasználásával származtattuk a közút; lámpa funkcióját betöltő, 9. ábra szerinti optimalizált világítóeszköz elemi fényforrás konfigurációját.In this example, there are five different types of elementary light sources 10 - different power (1W; 4VV) and lighting; Characteristic (1W-1 in Figures 3A-3D; 4W-1 in Fig. 3E) - Starting with an elementary light source equipped with LEDs; set the road using a set; 9, the basic lighting configuration of the optimized illuminant having the function of a lamp.

A tekintett kiindulási halmazon nyert optimális konfigurációnak megfelelően a felhasználandó LEO-es elemi fényforrások száma összesen 68 darab, amelyből 26 darab a 3A ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú első (1.) típusú LED-et, 28 darab a 3B ábrán szemléltetett világítási karakterisztikával rendelkező második (2.) típusú LED-et, 12 darab a 3C ábrán bemutatott világítási karakterisztikáit! harmadik (3.) típusú LED-et, 4 darab a 3D ábrán szemléltetett világítási karakterisztikával rendelkező negyedik (4.) típusú LED-et és 0 darab a 3E ábrán szemlél25 tetett világítási karakterisztikával rendelkező ötödik (5.) típusú LED-et tartalmazza.According to the optimum configuration obtained in this initial set, the total number of LEO elementary light sources to be used is 68, of which 26 are LEDs of the first type (1) having the illumination characteristics shown in Figure 3A and 28 (2) having the lighting characteristics shown in Figure 3B. 2), 12 pieces of lighting characteristics shown in figure 3C! a third type (3) LED, four fourth type (4) LEDs with illumination characteristics illustrated in Figure 3D, and 0 fifth (5) type LEDs having three types of illumination characteristics illustrated in Figure 3E.

A felütetaarab perspektivikus és szintvonalas megvilágítási képét rendre a 12A és 128 ábrák szemléltetik. A találmány szerinti eljárás eredményei szerint a kivilágított felületdarab mérési pontjaiban az átlagos megvilágítás 5,8833 lux, melynek szórása 0,5323 lux, míg a minimum 3,47 lux, a maximum pedig 7,38 lux Ez a » megvilágított felület egészét tekintve a 2, példa szerinti konfigurációval elért megvilágításhoz képest egyenetlenebb megvilágítást képvisel, továbbá látható, hogy a találmány szerinti eljárással meghatározott optimális Konfiguráció nem igényli ötöQlk típusú elemi fényforrás felhasználását.Figures 12A and 128 illustrate a perspective and level illumination view of the stroke piece, respectively. According to the results of the method according to the invention, the illuminated surface of the measuring point has an average illumination of 5.8833 lux with a standard deviation of 0.5323 lux and a minimum of 3.47 lux and a maximum of 7.38 lux. , shows a more uneven illumination compared to the exemplary configuration, and it can be seen that the optimum configuration determined by the method of the present invention does not require the use of a five-element type light source.

Ezen példa egyben azt is jól mutatja, hogy a kitűzött világítási feladat optimálisnak adódó megoldása az eljárásban alkalmazott algoritmus nemlineáris volta miatt 5 függ kiindulási feltételektől is.This example also demonstrates that the optimal solution of the proposed lighting problem depends on the initial conditions due to the nonlinear nature of the algorithm used in the process.

Ezen példában elemi 10 fényforrásokként hat különböző típusú - eltérő teljesítmenyé (1W; 4W) és világítási karakterisztikájú (1W -1. a 3A-3D ábrákat; 4W -1. a 3fc~3F áorákat) - LED-del szerelt elemi fényforrást tartalmazó kiindulási halmaz 10 felhasználásával származtattuk a közúti lámpa funkcióját betöltő, 9. ábra szerinti optimalizált világítóeszköz elemi fényforrás konfigurációját.In this example, a starting set containing six different types of LED light sources with different types of power (1W; 4W) and illumination characteristics (1W -1. Figures 3A-3D; 4W -1. 3fc ~ 3F) are used as elementary light sources. 10, we derive the elemental light source configuration of the optimized illuminator of Figure 9, which functions as a road lamp.

A tekintett kiindulási halmazon nyert optimális konfiguráció értelmében a felhasználandó LED-es elemi fényforrások száma összesen 56 darab, amelyből 14 darab a 3.A ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú első (1.) típusú LED-et, 20 da15 rab a 3S ábrán szemléltetett világítási karakterisztikával rendelkező második (2.) tipusu LED-et, 16 darab a 3C ábrán bemutatott világítási karakterisztikájú harmadik p.) típusa LED-et, 4 darab a 3D ábrán szemléltetett világítási karakterisztikával rendelkező negyedik (4.) típusú LED-et. 0 darab a 3E ábrán szemléltetett világítási karakterisztikájú ötödik (5.) típusú LED-et és 2 darab a 3F ábrán szemlélte20 tett világítási karakterisztikával rendelkező hatodik (6.) típusú LED-et tartalmazza.According to the optimum configuration obtained in this initial set, the total number of LED elementary light sources to be used is 56, of which 14 are type 1 (1) LEDs with the illumination characteristics shown in Figure 3A, 20 da15 prisoners with the lighting characteristics shown in Figure 3S. a second type (2) LED having 16, a third type of LED having the illumination characteristic shown in Fig. 3C, and a fourth type (4) having the illumination characteristic shown in Fig. 3D. 0 contains the fifth type (5) LED having the illumination characteristic illustrated in Figure 3E and 2 pieces the sixth (6) type LED having the lighting characteristic shown in Figure 3F.

A felületdarab perspektivikus és síkbeli megvilágítási képét rendre a 13A és 138 ábrák szemléltetik. A találmány szerinti eljárás eredményei szerint a kivilágított felületdarab mérési pontjaiban az átlagos megvilágítás 5.9098 lux. melynek szórása 0.4766 lux, míg a minimum 4.27 lux. a maximum pedig 7,72 lux. Ez a megvilágított 25 felület egészét tekintve a 2. példa szerinti konfigurációval elérhető megvilágításnál valamivel egyenetlenebb, azonban a 3. példa szerinti konfigurációval elérthez képest valamelyest egyenletesebb megvilágítást képvisel kevesebb elemi fényforrás szükséglete mellett. Ugyanakkor az is látható, hogy a találmány szerinti eljárással meghatározott optimális konfiguráció nem igényli ötödik típusú elemi fényforrás 30 felhasználását.Figures 13A and 138 illustrate perspective and planar illumination views of the surface portion, respectively. According to the results of the method according to the invention, the average illumination at the measuring points of the illuminated surface is 5.9098 lux. with a standard deviation of 0.4766 lux and a minimum of 4.27 lux. the maximum is 7.72 lux. This illuminated surface 25 as a whole is slightly more uneven than the illumination obtained with the configuration of Example 2, but provides a slightly more uniform illumination compared to the configuration of Example 3 with less need for a primary light source. However, it is also apparent that the optimal configuration determined by the method of the present invention does not require the use of a fifth type of elementary light source.

összesa»; a találmány szerinti eljárás megoldandó rögzített világítási feladatra (kivilágítandó felület alakja, mérete, alkalmazni szándékozott lámpatestek száma és/vagy helyzete, stb.) „tetszőleges számú- (teljesítményét, világítási karakterisztikajat, stb. illetően ugyanolyan vagy egymástól eltérő, illetve ezen tulajdonságok 5 alapján különböző osztályokba sorolható) elemi fényforrás, speciálisan LED-es fényfotiás, használhatósága esetén rögzített krítérium(ok) (úgymint a kivilágítandó .eiület átlagos, illetve leggyengébb és/vagy legerősebb megvilágításának mértéke, a megvilágítás szórása, stb ) mellett a világítási feladatra szabott világítóeszközben elhelyezendő elemi fényforrások optimális konfigurációját adja meg. A felálló mány szerinti eljárás emellett lehetővé teszi több lámpatest egymásra való hatásának vizsgálatát, valamint az optimalizálás ilyen kritérium mellett történő elvégzését is - az eljárás ezáltal alkalmas a gyakorlatban jelentkező bármely v.lágitási feladat optimális megoldására.All "; the method according to the invention to be solved for a fixed lighting task (shape, size of the surface to be illuminated, number and / or position of the luminaires to be applied, etc.) of the same or different characteristics (power, lighting characteristic, etc.) to be placed in a lighting fixture adapted to the function of the light source, which can be classified in different classes), with the criterion (s) fixed for the usability of an elementary light source, especially LED light photography (such as average or weakest and / or strongest illumination of the area to be illuminated) indicates the optimal configuration of the elementary light sources. In addition, the set-up method allows the interaction of several luminaires to be examined and optimization to be carried out using this criterion, thus making it possible to solve any illumination problem in practice.

A talaimany szerinti eljárás ugyanakkor a világítási Feladatra szabott fényforrás 15 konfiguráció gazdaságossági szempontok (például adott megvilágítás mellett jelentkező összfogyasztás. sorozatgyártásnál egy-egy fényforrásra számított bekerülés költség, stb.i szerinti optimalizálására is alkalmas. Ezen utóbbi esetben, ha kiindulási paraméterként például a rendelkezésre álló vagy felhasználni kívánt (különféle) elemi fényforrások ára és a sorozatgyártás főbb paraméterei (például ma20 ximálís darabszám, világítóeszköz mérete, stb.) kerülnek megadásra, ügy az optimaüzálas nem csupán a világítási faladat optimális megoldására összpontosít, de a gyártó/felhasznáíó/üzemeitetö igényeinek a figyelembevételére is alkalmas.However, the inventive method is also suitable for optimizing the lighting task-specific configuration 15 according to economical considerations (for example, total consumption under a given illumination. In case of serial production, the cost per light source, etc.). or the cost of the (various) elementary light sources to be used and the main parameters of the serial production (eg ma20 x number of pieces, size of lighting fixture, etc.), the optimum choice focuses not only on the optimal solution of the lighting wall but on the manufacturer / user / operator also suitable for consideration.

Továbbmenve, a fenti példák szerint a kivilágítani szándékozott felület egészén például egyenletes megvilágítást biztosító találmány szerinti viláoítoeszközöket 25 felhasználva összefüggő területek, például közutak, teljes kiterjedésükben rendkívül egyenletesen világíthatok meg anélkül, hogy az egy-egy világítóeszközzel kivilágított felületdarabok egymásra való átfedésére szükség lenne. Ez különösen előnyössé teszi a találmány szerinti eljárással optimalizált közvilágítási lámpákat hiszen egy adott hosszúságú útszakasz egészének egyenletes kivilágításához a 30 hagyományosan alkalmazott lámpákhoz képest kevesebb találmány szerint világítóeszközre van szükség, ami jelentős megtakarítást ielentFurther, according to the above examples, using illuminating devices of the present invention to provide uniform illumination throughout the area to be illuminated, contiguous areas, such as public roads, can be extremely uniformly illuminated throughout, without the need for overlapping illuminated surface portions. This makes it particularly advantageous for the street lighting lamps optimized by the method according to the invention, since less lighting according to the invention is required for uniform illumination of a whole section of the road of a given length compared to the conventionally used lamps 30, which results in significant savings.

Claims (13)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Eljárás legalább két elemi fényforrást (10) tartalmazó célorientált világítóeszköz készítésére, amely világítóeszköznek (100) egy az elemi fényforrások (10) elhelyezésére szolgáló hordozólemeze (101), továbbá alaplemeze (104), burkolata (111), valamint a világítóeszköz (100) összeszerelt állapotában egy az alaplemez (104) és a burkolat (111) által kijelölt térrésze van, ahol az alaplemez (104) kiterjedése legalább egy részén fényáteresztő tulajdonságú, amely eljárás keretében a világítóeszköz felhasználására jellemző, rögzített kritériumo(ka)t meghatározó világítási feladatot tűzünk ki;A method for producing a target-oriented illumination device comprising at least two elementary light sources (10), the illumination device (100) having a carrier plate (101) for positioning the elementary light sources (10) and a base plate (104), cover (111) and illuminator (100). ), when assembled, has a space portion defined by the base plate (104) and the cover (111), wherein the extent of the base plate (104) has a light transmitting property, the method comprising a lighting task defining a fixed criterion (s). fire out; a világítási feladat megoldására a világítóeszközben (100) használható elemi fényforrások (10) halmazát rögzítjük, a világítási feladat kitűzésével rögzített kritérium(ok) teljesítése mellett a felhasználható elemi fényforrások halmazán diszkrét optimalizálást hajtunk végre, miáltal a világítóeszközben használható elemi fényforrás konfigurációt határozunk meg, ahol a fényforrás konfiguráció ezen meghatározása keretében rögzítjük a konfigurációt alkotó elemi fényforrások elégséges számát, típus szerinti megoszlását, valamint az egyes fényforrások körülbelüli („durva”) fénykibocsátási irányát;a set of elementary light sources (10) operable in the illumination device (100) is solved for solving the illumination task, and discrete optimization is performed on the set of usable elemental light sources, fulfilling the criterion (s) fixed for the illumination task, within this definition of the light source configuration, recording the sufficient number, type distribution of the elementary light sources constituting the configuration, and the approximate ("coarse") light output direction of each light source; lemezanyagból fémalakítással előállítjuk a hordozólemezt (101);forming a carrier sheet (101) from the sheet material by metal forming; az elemi fényforrásokat (10) a hordozólemezre (101) szereljük; és az elemi fényforrásokkal (10) szerelt hordozólemezt (101) a világítóeszköz (100) tekintett térrészében rendezzük el az alaplemez (104) fényáteresztő tartományán keresztüli fénykibocsátásra alkalmas helyzetben, azzal jellemezve, hogy a diszkrét optimalizálást követően a rögzített kritérium(ok) teljesítése mellett a diszkrét optimalizálással kapott fényforrás konfiguráció folytonos optimalizálását végrehajtva a fényforrás konfigurációt alkotó minden egyes elemi fényforrás fénykibocsátási irányát a kitűzött világítási feladattal összhangban pontosan meghatározzuk, miáltal egy a kitűzött világítási feladat megoldását jelentő optimalizált elemi fényforrás konfigurációt állítunk elő; aholmounting the elemental light sources (10) on the carrier plate (101); and arranging the carrier plate (101) mounted with the elemental light sources (10) in a viewable region of the illuminator (100) in a position suitable for emitting light through the light transmission region of the base plate (104), characterized in that after discrete optimization performing continuous optimization of the light source configuration obtained by discrete optimization, accurately determining the light emission direction of each elementary light source constituting the light source configuration in accordance with the set lighting task, thereby obtaining an optimized elementary light source configuration for solving the set lighting task; where - a hordozólemez (101) előállítása során a folytonos optimalizálással nyert optimalizált elemi fényforrás konfiguráció alapján a hordozólemezen (101) a konfigurációt alkotó elemi fényforrásonként (10) a megfelelő elemi fényforrás (10) fényki- based on the optimized elemental light source configuration obtained by continuous optimization during the production of the carrier plate (101), the corresponding elemental light source (10) is provided on the carrier plate (101) for each elementary light source (10) constituting the configuration. -33bocsátási irányával lényegében megegyező irányítású normálvektorral jellemzett egy-egy fényforrásfészket (102) és az így nyert fényforrásfészkeket (102) magát a hordozólemezt (101) képező egyetlen összefüggő egységgé összekapcsoló kitöltőelemeket (103) képezünk ki; ésForming a light source socket (102) characterized by a normal vector having substantially the same direction of its output and forming the filler elements (103) connecting the light source socket (102) thus formed into a single continuous unit forming the carrier plate (101); and - az elemi fényforrások (10) hordozóelemre (101) szerelésénél az elemi fényforrások (10) mindegyikét a folytonos optimalizálás révén meghatározott optimalizált elemi fényforrás konfiguráció szerinti neki megfelelő fénykibocsátási irányt tartva helyezzük el a hordozólemez megfelelő fényforrásfészkén (102).- installing the light sources (10) on the substrate (101), each of the light sources (10) being positioned in a corresponding light source socket (102) in accordance with its respective light output direction according to the optimized elemental light configuration determined by continuous optimization. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rögzített kritériumo(ka)t a világítási feladat részeként megadásra kerülő kivilágítandó felületdarab (M) átlagos, leggyengébb és legerősebb megvilágításának mértéke, a megvilágítás előírt fényerősségtől való eltérése, valamint a megvilágítás szórása alkotta csoportból választjuk.Method according to claim 1, characterized in that the fixed criterion (s) is defined by the average, weakest and strongest illumination of the surface to be illuminated as part of the illumination task (M), the deviation of illumination from the prescribed luminance and the standard deviation of illumination. group. 3. Az 1. vagy a 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az optimalizált elemi fényforrás konfigurációt az \Method according to claim 1 or 2, characterized in that the optimized elemental light source configuration is V \f(x^yi,o_i,x,y) - Aj ' ··* I i== 1. / összefüggés szerinti célfüggvény optimalizálásával határozzuk meg, ahol N jelöli az optimalizált konfiguráció elemi fényforrásainak teljes számát, / utal a tekintett konfigurációban a kivilágítandó felület (x,, yj) koordinátájú pontjába irányuló fénynyalábot 0/ világítási karakterisztikát biztosító optikai elem útján kibocsátó 7-edik elemi fényforrásra (/ e {7, N}), (x, y) a kivilágítani szándékozott M felületdarab valamely tetszőleges pontja, f az elemi fényforrások által az M felületdarabon együttesen biztosított eredő megvilágítás, míg A egy számszerűsített formában kifejezett rögzített kritérium, továbbá ahol az eredő megvilágítás az egyes elemi fényforrások által azV \ f (x ^ yi, o _i , x, y) - Aj '·· * I i == 1. / is determined by optimizing a contextual objective function, where N denotes the total number of elemental light sources of the optimized configuration, / in the configuration, to the 7th elementary light source (/ e {7, N}) emitting a light beam at the coordinate point of the surface to be illuminated (x ,, yj) (/ e {7, N}), (x, y) , f is the fixed criterion, expressed in numerical form, and where the resulting illumination is provided by the individual light sources as E — — COS O:E - COS O: r² összefüggés szerint keltett megvilágítások összegeként áll elő, ahol / egyetlen elemi fényforrás fényerőssége, ra tekintett elemi fényforrásnak az M felületdarab r ² is the sum of the illuminations produced by the relation, where / the luminous intensity of a single elementary light source is considered to be the elemental light source -34megvilágított pontjától mért távolsága, továbbá a a tekintett elemi fényforrás világítási iránya.-34 distance from its illuminated point and the direction of illumination of that elemental light source. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a diszkrét optimalizálást genetikus algoritmusok alkalmazásával végezzük.4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the discrete optimization is carried out using genetic algorithms. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folytonos optimalizálást Monté Carlo típusú algoritmussal végezzük.5. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the continuous optimization is performed by a Monté Carlo type algorithm. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a lemezanyag alakítását vákuumformázással vagy mélyhúzással végezzük.6. A process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the sheet material is formed by vacuum forming or deep drawing. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a hordozólemez (101) fényforrásfészkeket (102) tartalmazó tartományát az elemi fényforrások (10) fénykibocsátási irányaiból nézve lényegében homorú felületként hozzuk létre.7. A method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the region of the carrier plate (101) containing the light source sockets (102) is formed as a substantially concave surface with respect to the light emission directions of the elemental light sources (10). 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a burkolaton (111) az említett térrészt a burkolaton (111) kívüli térrel összekötő, az elemi fényforrások (10) passzív hűtését megvalósító kiképzésű szellőzőnyílásokat (112) hozunk létre.8. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that vent holes (112) are formed on the housing (111) for passive cooling of the elemental light sources (10) connecting said portion to the space outside the housing (111). 9. A 8. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szellőzőnyílásokat (112) a burkolatról (111) a burkolaton (111) kívüli térbe nyúló és a burkolattól (111) távolodva keresztmetszetben összeszűkülő belső csatornával kialakított elemekként hozzuk létre.Method according to claim 8, characterized in that the ventilation openings (112) are formed as elements formed by an internal channel extending from the housing (111) into the space outside the housing (111) and tapering away from the housing (111). 10. A 8. vagy a 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szellőzőnyílások (112) csatornáit a függőlegessel legfeljebb 10°-os szöget bezáró geometriai tengelyekkel alakítjuk ki.Method according to claim 8 or 9, characterized in that the ducts of the ventilation openings (112) are formed by geometric axes that are angled up to 10 ° to the vertical. 11. A 8-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szellőzőnyílásokat (112) a burkolat (111) anyagából és annak részeiként képezzük ki.11. A method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the vent openings (112) are formed from and as part of the material of the cover (111). 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárással készített célorientált világítóeszköz.12. A target-oriented illuminator produced by the method of any one of claims 1 to 4. 13. A 12. igénypont szerinti célorientált világítóeszköz, azzal jellemezve, hogy az elemi fényforrások (10) tápellátását villamos csatlakozásokon keresztül biztosító tápegysége van.A target-oriented lighting device according to claim 12, characterized in that it has a power supply unit for supplying the primary light sources (10) via electrical connections. világítási feladat kitűzése felhasználható elemi fényforrások halmazának kijelölésesetting a lighting task to select a set of elementary light sources that can be used .............f____________ | rögzített krítérium(ok) mellett diszkrét optimalizálási feladat | megoldásával elemi fényforrások elégséges számának és típus j szerinti megoszlásának meghatározása, valamint az egyes i fényforrások fénykibocsátási irányának körülbelüli (durva”) rögzítése | a rögzített kritéríum(ok) mellett folytonos optimalizálási feladat i | megoldásával az egyes elemi fényforrások fénykibocsátási irányának | [.......................................................................................pontosítása___| a kitűzött világítási feladat megoldását jelentő optimalizált elemi fényforrás konfiguráció létrehozása ________________________________I_________________ az optimalizált fényforrás konfigurációnak megfelelő kialakítású hordozólemez gyártása | elemi fényforrások hordozólemezre ültetése” az egyes fényforrások meghatározott fénykibocsátási irányának megtartásával | a fényforrásokkal ellátott hordozólemez világítóeszközbe integrálása............. f____________ | discrete optimization problem with fixed criterion (s) to determine the sufficient number and distribution of types of elemental light sources by type j and to determine approximately (roughly) the direction of light emission of each light source i | continuous optimization task with fixed criterion (s) i | by the direction of the light emission of each elementary light source [................................................. clarification ...................................... ___ | creating an optimized elemental light source configuration for solving a given lighting task ________________________________I_________________ manufacturing a carrier plate with an optimized light source configuration | placing elementary light sources on a carrier plate 'while maintaining the specific light output direction of each light source | integration of the carrier plate with light sources into the lighting device 1 áöra1 night