SK288704B6 - Device for variable symmetrical-asymmetrical change of the LED power beam - Google Patents

Abstract

A device for variable symmetric-asymmetric variation of the radiating angle for LED, comprising at least one optical assembly consisting of at least one LED (LED ARRAY) source (1) and an optical module (3) arranged in front of said LED (LED ARRAY) source (1) and further of thin flexible reflector (4). The apparatus includes a mechanism (8) adapted to rotate, and to bend the reflector, as well as to control an optional movement of all the elements of the device. The device is used to be used for fixed point / wash reflectors with manual or motorized zoom, designed mainly for theatre, TV, film, architecture and entertainment.

Description

Predmetom vynálezu je zariadenie na variabilnú symeíricko-asymetrickú zmenu vyžarovaciebo uhla určené pre výkonové svetelné diódy Light enitting dióde (ďalej len LED), s využitím vo všetkých oblastiach, kde sa tieto LED na osvetľovanie používajú, najmä však v architektúre, divadle, televízii, filme a svetelných reflektoroch používaných v zábavnom priemysle.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a device for variable symmetric-asymmetric change of radiation angle intended for power light-emitting diodes (LEDs), used in all areas where these LEDs are used for lighting, especially in architecture, theater, television, film and light reflectors used in the entertainment industry.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnosti sa používajú na nasvetľovanie stien a horizontov len LED reflektor)' so symetrickým a asymetrickým vyžarovaním s pevnou reflexnou plochou, bez možnosti meniť ubol vyžarovania, čím sa ich použitie stáva jednoúčelovýmCurrently, only LED reflectors) with symmetrical and asymmetric radiation with a fixed reflective surface are used to illuminate the walls and horizons, without the possibility of changing the radiation angle, making their use a special purpose

Z patentovej literatúry týkajúcej sa predmetného problému je možné ako príklad uviesť najmä patenty US 7 767 948, 7^887 212, 7 744 242, 7 850 334, 7646029 a 7600894,In particular, U.S. Patent Nos. 7,767,948, 7,888,212, 7,744,242, 7,850,334, 7646029 and 7600894 may be mentioned by way of example in the patent literature on the subject in question.

Pník tata vynálezuA major part of the invention

Zistilo sa, že oplimaltzovatrit variabilnú zmenu vyžarovaciebo uhia LED je možné dosiahnuť zariadením na variabilnú zmenu vyžarovaciebo uhla pre LED podľa vynálezu. Zariadenie pozostáva najmenej z jednej optickej zostavy tvorenej najmenej jedným LED zdrojom a zoom optikou, zoom optika pozostáva z TIRkolimátora a zoom šošovky, alebo sústavou sklenených šošoviek, ktoré zabezpečujú plynutú zmenu vyžarovaciebo uhla LED (LED ARRAY) zdroja.It has been found that to optimize the variable variation of the LED emitting angle can be achieved by the variable variation of the LED emitting angle according to the invention. The device consists of at least one optical assembly consisting of at least one LED source and a zoom optic, the zoom optic consisting of a TIR collimator and a zoom lens, or a set of glass lenses that provide a smooth change of the LED beam angle (LED ARRAY) of the source.

Podstata vynálezu spočíva v tom, že zariadenie ďalej obsahuje pružný tenký reflektor a mechanizmus prispôsobený na otáčanie, ako aj nesymetrieké ohýbanie reflektora a tiež na ovládanie voliteľného posunu všetkých prvkov zariadenia požadovanými vopred definovanými smernú.It is an object of the invention that the device further comprises a flexible thin reflector and a mechanism adapted to rotate as well as unbalanced bending of the reflector and also to control the optional displacement of all elements of the device by the predetermined directional.

Mechanizmus je takto prispôsobený na posun zdroja (zdrojov) od reflektora a k reflektoru, ďalej na ovládanie otáčania, ako aj nesymetrického ohýbania reflektora uskutočňovaného jednorazovo alebo krokovo vo vopred definovaných smeroch a tiež na posun každého príslušného prvku optickej zostavy jednotlivo alebo celej zostavy ako celku.The mechanism is thus adapted to move the source (s) from the reflector and towards the reflector, further to control rotation as well as unbalanced bending of the reflector performed in a single or stepwise predefined directions, and also to move each respective element of the optical assembly individually or whole assembly as a whole.

V niektorom z uskutočňovaných. riešení môže mať optický modul aj pevný vyžarovaei uhol. Zariadenie podľa vynálezu môže ďalej pozostávať z množstva optických zostáv pre LED ARRAY. Mechanizmus je potom prispôsobený na ovládanie príslušného pohybu definovaného vopred zvolenými smermi a to pri všetkých prvkoch jednotlivo aiebo pri celom množstve optických zostáv naraz a to manuálne alebo motoricky.In any of the embodiments. The optical module can also have a fixed beam angle. The device according to the invention may further comprise a plurality of optical arrays for the ARRAY LEDs. The mechanism is then adapted to control the respective movement defined by the preselected directions, for all elements individually or for a plurality of optical assemblies at once, either manually or motorically.

Motorický posun môže byť tiež riadený aj elektronicky.The motor shift can also be controlled electronically.

Zariadenie podľa vynálezu môže, ale nemusí obsahovať ako svoju súčasť pevný difúzor.The device according to the invention may or may not include a solid diffuser as part of the device.

Zariadenie podľa vynálezu je možné použiť pre jednofarebné IL.D, multifarebné (tnuit i-eb.ip) LED, ako aj pre LED ARRAY zložené z, viacerých LED.The device according to the invention can be used for single-color IL.D, multi-color (tnuit i-eb.ip) LEDs, as well as for ARRAY LEDs composed of multiple LEDs.

Jednotlivé zdro je sú výhodne mechanizmom posúvané v manuálnom režime alebo motorickom s elektronickým riadením Ich pohyb je optinialiaovaný na dosiahnutie maximálnej účinnosti LED zdroja spolu s maximálnou zmenou vyžarovaciebo uhla a zároveň jeho možnou zmenou zo symetrického na asymetricky vyžarovací uhol.The individual source is preferably moved by the mechanism in manual mode or motorized with electronic control. Their movement is optinialized to achieve maximum efficiency of the LED source along with the maximum change in beam angle and at the same time its possible change from symmetrical to asymmetrically beam angle.

Je výhodné, ak sú jednotlivé LED zdroje napojené na riadiacu elektroniku, ktorou je n»žné regulovať intenzitu všetkých výkonových LED zdrojov, jednofarebných aj viacfarebných, pričom základné miešanie farieb RGB môže byť rozšírené o miešanie farieb s Amber, White, Neutrál v/hite, Wann white, Cyan a iných farieb, a tým spojené vartabilnejšie miešanie farieb, ako aj symetrický aj asymetrický ubol vyžarovania LED reflektora.It is advantageous if the individual LED sources are connected to the control electronics, which makes it possible to regulate the intensity of all power LED sources, monochromatic and multicolour, while the basic RGB color mixing can be extended by mixing colors with Amber, White, Neutral in / hit, Wann white, Cyan and other colors, resulting in more vigorous mixing of colors, as well as symmetrical and asymmetrical LED beam irradiation.

Riadiacu elektroniku je možné ovládať diaľkovo ľubovoľným štandardným digitálnym signálom (napr. DMX512, MIDI, DALI, DST, RS232, RS485, Insiabus.C-bus, Profibus, intranet a internet...).The control electronics can be controlled remotely by any standard digital signal (eg DMX512, MIDI, DALI, DST, RS232, RS485, Insiabus.C-bus, Profibus, Intranet and Internet ...).

Jednotlivé výkonové LED ARRAY zostavy sú vhodne pripevnené na chladič z hliníka, medi alebo keramiky buď priamo, alebo cez iné kontaktné prvky, ako sú tepelne vodivá páska, tepelne vodivá pasta, aktívny Peltierov článok. Chladič môže byť kompaktný aiebo prípadne zložený z, viacerých chladičov. Chladiče sú ochladzované vzduchom, pričom je ich možné dodatočne ochladzovať ventilátorom s reguláciou jeho otáčok v závislostí od teploty alebo trvalo bez regulácie otáčok.The individual power LED ARRAY kits are conveniently mounted on an aluminum, copper or ceramic heat sink either directly or through other contact elements such as a thermal conductive tape, a thermal conductive paste, an active Peltier cell. The cooler may be compact or optionally composed of a plurality of coolers. The coolers are air-cooled and can be additionally cooled by a temperature-dependent fan or permanently without speed control.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Príklady uskutočnenia vynálezu budú bližšie znázornené pomocou pripojených výkresov, na ktorýchDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The invention will be illustrated in more detail with reference to the accompanying drawings in which: FIG

S K 288704 B6 obr. 1 zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj 1 s optickou zostavou na symetrickú zmenu vyžarovacieho uhla 3, obr. 2 zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj 1 s optickou zostavou na symetrickú zmenu vyžarovacieho uhla 3, obr. 3 zobrazuje reflektor 4, obr. 4 zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj í s optickou zostavou na symetrickú zmenu vyžarovacieho uhla 3, obr. 5 zobrazuje i H) alebo LED ARRAY zdroj 1 s optickou zostavou na symetrickú zmenu vyžarovacieho uhla 3.S K 288704 B6 fig. 1 shows an LED or LED ARRAY source 1 with an optical arrangement for symmetrical change of the radiation angle 3, FIG. 2 shows an LED or LED ARRAY source 1 with an optical arrangement for symmetrical change of the radiation angle 3, FIG. 3 shows a reflector 4, FIG. 4 shows an LED or LED ARRAY source 1 with an optical arrangement for symmetrical change of the radiation angle 3; FIG. 5 also shows an H1 or LED ARRAY source 1 with an optical arrangement for changing the angle of radiation 3 symmetrically.

Príklatb' uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Zobrazené je zariadenie s optickým LED ARRA Y zdrojom 1, so zaradenou skupinou šošoviek 3 (obr, 5).A device with an optical LED ARRA Y source 1 is shown, with a group of lenses 3 engaged (fig. 5).

Tieto šošovky optimalizsovaným vzájomným pohybom vykonaným mechanizmom 8 v smere ÍG zabezpečujú maximálne možné využitie svetelného toku z LED ARRAY zostavy 1, pričom sa zároveň mení aj výstupný vyžarovací uhol v rozsahu 5a až 5b. Táto zostava 1 spolu so skupinou šošoviek 3 je mechanizmom 8 približovaná alebo odďaľovaná od reflektora 4. Reflektor 4 je mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie otáčania, reflektora 4 otáčaný v smeroch 6 a zároveň je mechanizmom 8 ohýbaný v smeroch 7a a 7b, a týmto metri zariadenie svetelný lúč 5c od úzkeho po najširší symetrický lúč a zároveň od úzkeho po najširší asymetrický s mechanizmom 8 optimálne zabezpečovanými posunmi v smeroch 10, 6 a 12 a ohýbaním v smeroch 7a, 7b, ktoré sú zabezpečené motorickým ovládaním spolu s LED A RRAY zostavou i riadiacou elektronikou 11.These lenses optimized relative movement by the mechanism 8 in the direction G ensure maximum possible use of the luminous flux from the ARRAY LED assembly 1, while also changing the output beam angle in the range 5a to 5b. This assembly 1, together with the lens group 3, is moved or moved away from the reflector 4 by the mechanism 8. Reflector 4 is a mechanism 8 adapted to control rotation, the reflector 4 is rotated in directions 6 and at the same time bent by the mechanism 8 in directions 7a and 7b. light beam 5c from narrow to widest symmetrical beam and at the same time from narrow to widest asymmetric with mechanism 8 optimally secured by displacements in directions 10, 6 and 12 and bending in directions 7a, 7b which are secured by motor control together with LED A RRAY assembly and control electronics 11.

Riadiacu elektroniku 11 je možné ovládať diaľkovo ľubovoľným štandardným digitálnym signálom (napr. DM X 512, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, ínstabus,C-bus, Profihus, intranet a internet...).The control electronics 11 can be controlled remotely by any standard digital signal (e.g., DM X 512, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, Internet bus, C-bus, Profihus, Intranet and Internet ...).

Jednotlivé výkonové LED ARRAY zdroje 1 sú pripevnené na chladič 2 z hliníka, medi aiebo keramiky buď priamo, alebo cez tne kontaktné prvky, ako sú tepelne vodivá páska, tepelne vodivá pasta, aktívny Peltierov článok Chladič môže byť kompaktný alebo prípadne zložený z viacerých chladičov. Chladiče sú ochladzované vzduchom, pričom je ich možné dodatočne ochladzovať ventilátorom s reguláciou jeho otáčok v závislosti od teploty alebo trvalo bez regulácie otáčok.The individual power LED ARRAY lamps 1 are mounted on a heat sink 2 of aluminum, copper or ceramics either directly or through them contact elements such as thermal conductive tape, heat conductive paste, active Peltier cell The heat sink may be compact or optionally composed of multiple heat sinks. The coolers are air cooled and can be additionally cooled by a temperature-dependent fan or permanently without speed control.

široký svetelný lúč 5a je odrážaný reflektorom 4, pričom tento je mechanizmom 8 uspôsobeným na. ovládanie otáčania otáčaný v smeroch 6 tak, aby maximálne odrážal celý lúč. LED ARRAY zdroj 1 je umiestnený na plošnom spojí s chladičom 2 {obr. 1).the wide light beam 5a is reflected by a reflector 4, which is a mechanism 8 adapted to the reflector. rotation control rotated in directions 6 so as to fully reflect the entire beam. LED ARRAY power supply 1 is located on the PCB with heatsink 2 (fig. 1).

Úzky svetelný lúč 5b je odrážaný reflektorom 4, ktorý je mechanizmom 8 na ovládanie otáčania otáčaný v smeroch 6 tak, aby maximálne odrážal celý lúč. LED ARRAY zdroj je umiestnený na plošnom spoji s chladičom 2 (obr. 2).The narrow light beam 5b is reflected by a reflector 4, which is rotated by the rotation control mechanism 8 in the directions 6 so as to fully reflect the entire beam. The ARRAY LED is located on the PCB with heatsink 2 (Fig. 2).

Reflektor 4 je mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie ohýbania reflektora 4 ohýbaný pohybom v smeroch 7a a 7b, a tak je zmenený z rovinného na parabolický (obr. 3).The reflector 4 is bent by a mechanism 8 adapted to control the bending of the reflector 4 by movement in the directions 7a and 7b, and thus is changed from planar to parabolic (Fig. 3).

Výžarovací uhol 3 je plynulé menený pohybom zabezpečovaným mechanizmom 8 v smeroch 30, čím sa mení vyžarovací uhol svetelného lúča z 5a na 5b a späť a tento je odrážaný reflektorom 4, pričom je tento reflektor 4 mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie otáčania reflektora 4 otáčaný v smeroch 6 tak, aby maximálne odrážal celý lúč a ďalej je tento reflektor 4 mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie ohýbania reflektora 4 ohýbaný pohybom v smeroch 7a a 7b, a tak je zmenený z rovinného na parabolický. LED ARRAY 1 zdroj je pohybom zabezpečovaným mechanizmom 8 posúvaný spolu so zoom optikou 3 od reflektora alebo k reflektoru v smeroch 12. LED ARRAY i je umiestnený na plošnom spoji s chladičom 2 {obr. 4).The beam angle 3 is continuously varied by the movement provided by the mechanism 8 in the directions 30, thereby changing the beam beam angle from 5a to 5b and back, and this is reflected by the reflector 4, the reflector 4 being rotated in the directions by the mechanism 8 6 so as to fully reflect the entire beam, and furthermore, this reflector 4 is bent by a mechanism 8 adapted to control the bending of the reflector 4 by movement in the directions 7a and 7b, and thus is changed from planar to parabolic. The LED ARRAY 1 source is moved by the mechanism 8 moved along with the zoom optic 3 from the reflector or towards the reflector in directions 12. The LED ARRAY 1 is located on the printed circuit with the heat sink 2 (fig. 4).

Vyžarovací uhol 3 je plynulé menený pohybom zabezpečovaným nechanizmom 8 v smeroch 10, čím sa meni vyžarovací uhol svetelného lúča z 5a na 5b a späť a tento je odrážaný reflektorom 4, pričom je tento mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie otáčania reflektora 4 otáčaný v smeroch 6 tak, aby maximálne odrážal celý lúč, ďalej je tento reflektor 4 mechanizmom 8 prispôsobeným na ovládanie ohýbania reflektora 4 ohýbaný pohybom v smeroch 7a a 7b, a tak je zmenený z rovinného na parabolický'. LED ARRAY 1 zdroj je pohybom zabezpečovaným mechanizmom 8 posúvaný spolu so zoom optikou 3 pohybom od reflektora alebo k reflektoru v smeroch 12. Všetky pohyby sú zabezpečené mechanizmom 8 napojeným na riadiacu elektroniku 11. Zariadenie obsahuje difúzor 9 na zabezpečenie lepšej rovnomernosti, pričom LED ARRAY zdroj 1 je umiestnený na plošnom spoji s chladičom 2 (obr, 5).The beam angle 3 is continuously varied by the movement provided by the non-chanism 8 in the directions 10, thereby changing the beam beam angle from 5a to 5b and back and this is reflected by the reflector 4, which is rotated in the directions 6 so as further to reflect the entire beam, the reflector 4 is further bent by a mechanism 8 adapted to control the bending of the reflector 4 by movement in the directions 7a and 7b, and thus is changed from planar to parabolic. The ARRAY LED 1 source is moved by the mechanism 8 moved along with the zoom optic 3 by moving from the reflector or towards the reflector in directions 12. All movements are provided by the mechanism 8 connected to the control electronics 11. The device includes a diffuser 9 for better uniformity, 1 is located on a printed circuit with a heat sink 2 (FIG. 5).

S K 288704 B6S 288704 B6

Psi eisys eíná využiteľní» ťDogs eisysne usability

Zariadenie podľa vynálezu je možné uplatniť pri všetkých LED reflektoroch, ako napr.:The device according to the invention can be applied to all LED reflectors, such as:

a) pevné bodové/wash reflektory s manuálne alebo motoricky nastaviteľným prvkami určenými hlavne 5 pre divadlo, TV, film, architektúru a zábavu,a) fixed spot / wash reflectors with manually or motorically adjustable elements intended mainly for theater, TV, film, architecture and entertainment,

b) diaľkovo ovládané reflektory - rotačné blavy s manuálne alebo motoricky nastaviteľnými prvkami určenými hlavne pre divadlo, TV, film, architektúru a zábavu.(b) remote-controlled headlamps - rotating heads with manually or motorically adjustable elements designed primarily for theater, TV, film, architecture and entertainment.

Claims (3)

P A T E N T O V É N Á R O K YP A T E N T O O N O R O K S ä. Zariadenie na variabilnú symetricko-asymetrickú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED pozostáva najmenej z jednej optickej zostavy tvorenej najmenej jedným LED alebo LED ARRAY zdrojom (1) a optickým modulom (3) na koncentráciu svetelného lúča umožňujúcim variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla zaradeným v rade pred tento LED alebo LED ARRAY zdroj (i), vy z n a čujú c e sa í ý m , že ďalej pozostáva z pružného tenkého reflektora (4) a mechanizmu (8) prispôsobeného na otáčanie, ako aj nesymetrické ohýbanie reflektora (4) a tiež na ovládanie voliteľného posunu všetkých prvkov zariadenia.ä. The device for variable symmetrical-asymmetric change of beam angle for LEDs comprises at least one optical assembly consisting of at least one LED or LED ARRAY source (1) and an optical module (3) for light beam concentration enabling variable beam angle change in front of the LED or The ARRAY LED source (s) further comprising a flexible thin reflector (4) and a mechanism (8) adapted to rotate as well as unbalanced bending of the reflector (4) as well as controlling the optional displacement of all device elements. 2. Zariadenie na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED podľa nároku 1, vy z n a č m j ú c e sa t ý m, že mechanizmus (8) je prispôsobený na posun zdroja (i) definovaný smermi (10), a to od reflektora (4) ti k reflektoru (4).A device for varying the beam angle for LEDs according to claim 1, characterized in that the mechanism (8) is adapted to shift the source (i) defined by the directions (10) away from the reflector (4). ) ti to the reflector (4). 3. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 2, vyznačujúce sa t ý m, že mechanizmus (8) je prispôsobený na manuálne ovládanie otáčania, ako aj nesymetrického ohýbania reflektora, a tiež na posun každého príslušného prv ku optickej zostavy jednotlivo manuálne.Device according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the mechanism (8) is adapted to manually control the rotation as well as the unbalanced bending of the reflector, and also to move each respective element to the optical assembly individually manually. 4. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 3, vyznačujúce sa t ý m, že mechanizmus (8) je prispôsobený na ovládanie otáčania, ako aj nesymetrického ohýbania reflektora, a tiež na posun každého príslušného prvku optickej zostavy jednotlivo motorom,Device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the mechanism (8) is adapted to control both the rotation and the asymmetrical bending of the reflector, as well as to move each respective element of the optical assembly individually by the engine, 5. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, ešte obsahuje pevný dituzor (9).A device according to any one of the preceding claims, further comprising a fixed titrator (9). 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, reflektor (4) je nasvecovanýľubovoľnýmvyžarovacím uhlom,Device according to any one of the preceding claims, the reflector (4) being illuminated at any radiation angle, 7. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, mechanizmus (8) je prispôsobený na ovládanie otáčania reflektora (4) definovaného smernáDevice according to any one of the preceding claims, the mechanism (8) being adapted to control the rotation of the reflector (4) defined by the 8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, mechanizmus (8) je prispôsobený na ovládanie jednorazovo alebo krokovo uskutočňovaného nesymetrického ohýbaniareflektora (4) definovaného s metmi (7a) a (7b).Apparatus according to any one of the preceding claims, the mechanism (8) being adapted to operate a one-step or stepwise unbalanced bending of the reflector (4) defined with the meters (7a) and (7b). 9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov pozostávajúce z množstva optických zostáv (1), vyznačujúce sa f ý m, že mechanizmus (8) je prispôsobený na ovládanie príslušného pohybu definovaného smermi (10), (7a), (7b), (6), (12), a to pri všetkých prvkoch jednotlivo alebo pri celom množstve optických zostáv (1) naraz, a to manuálne alebo motoricky.Apparatus according to any one of the preceding claims, comprising a plurality of optical assemblies (1), characterized in that the mechanism (8) is adapted to control the respective movement defined by the directions (10), (7a), (7b), (6). ), (12), for all elements individually or for a plurality of optical assemblies (1) simultaneously, manually or motorically. y y z ϊϊ y y z ϊϊ a čujúce and hearing s a s a t ý m, t ý m, že that y y z ϊϊ y y z ϊϊ a čujúce and hearing s a s a t ý m, t ý m, že that y y z n y y z n a č u j ú c e and s a s a tým. team. že that i e fino v an é'n o s menní i e fino v an é'n o s name (6). (6). y y z n y y z n a č u j ú c e and s a s a tým, by že that 3 výkresy3 drawings