SK501072013U1 - Apparatus for variable change power beam LED - Google Patents

Abstract

Technické riešenie zariadenia na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED pozostáva z najmenej jednej optickej zostavy tvorenej najmenej jedným LED (LED ARRAY) zdrojom (1), pred ktorým je v prvom poradí zaradená planokonvexná (3a) alebo konvexnokonkávna šošovka (3b) a aspoň v druhom poradí sú zaradené už len konvexnokonkávne šošovky (7). Ďalej pozostáva z posúvacieho mechanizmu (8) na posun aspoň konvexnokonkávnej šošovky (3b) z prvého poradia a/alebo konvexnokonkávnych šošoviek (7) aspoň z druhého poradia. Zariadenie je určené na využitie pre pevné bodové/wash reflektory a diaľkovo ovládané reflektory – rotačné hlavy s manuálne alebo motoricky nastaviteľným zoomom určenými hlavne pre divadlo, TV, film, architektúru a zábavu.The technical solution of the device for variable change of the radiating angle for LED consists of at least one optical assembly consisting of at least one LED (LED ARRAY) source (1), in front of which the planoconvex (3a) or convex lens (3b) is placed in at least the second only convex end lenses (7) are included in the order. It further comprises a displacement mechanism (8) for moving at least the second order of at least the convex lens (3b) from the first order and / or the convex lens (7). The device is designed for use with fixed spot / wash reflectors and remotely controlled reflectors - rotary heads with manual or motorized zoom, designed mainly for theater, TV, film, architecture and entertainment.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predmetom technického riešenia je zariadenie na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla určené pre výkonové svetelné diódy Light emitting 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.The object of the technical solution is a device for variable change of the beam angle for power light emitting diodes (LED), used in all areas where these LEDs are used for lighting, especially in architecture, theater, television, film and light reflectors for use in the entertainment industry.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnosti sa výkonové light emitting diódy (LED) používajú na výrobu svietidiel, svetelných zdrojov, pričom ich použitie sa rozširuje na všetky oblasti svetelnej techniky. Dnes sú už dostupné rôzne svetelné zdroje, svietidlá pre základné, dekoračné a efektové osvetlenie pre interiéry a exteriéry. LED sa tiež využívajú pre grafické video plochy, osvetľovanie fasád, video obrazovky a.i..Today, power light emitting diodes (LEDs) are used in the manufacture of luminaires and lamps, and their use extends to all areas of lighting technology. Various light sources, luminaires for basic, decorative and effect lighting for interiors and exteriors are now available. LEDs are also used for graphical video areas, facade lighting, video screens etc.

V súčasnosti sú známe rôzne farby LED, ktoré emitujú svetlo rôznej vlnovej dĺžky. Ich kombináciou dosahujeme miešanie farieb pričom základné miešanie farieb sa realizuje prostredníctvom červenej (Red - R), zelenej (Green - G) a modrej (Blue-B), ku ktorým sa pridávajú farby/farebné odtiene: studená biela okolo 6000K (White-W), Neutrálna biela okolo 4000K. (Neutrál white-N), teplá biela okolo 3000K. (Warm white-WW), Jantárová (Amber-A) a Cyanová (Cyan-C). Pri spojení viacerých LED sa získava základná LED zostava - LED ARRAY.At present various LED colors are known which emit light of different wavelengths. By combining them, we achieve color mixing, with basic color mixing through Red (R), Green (G) and Blue (B), to which colors / shades are added: cool white around 6000K (White-W) ), Neutral white around 4000K. (Neutral white-N), warm white around 3000K. (Warm white-WW), Amber (Amber-A), and Cyan (Cyan-C). If multiple LEDs are connected, the basic LED set - ARRAY LED - is obtained.

Základným všeobecne používaným optickým výstupným elementom pre LED je šošovka s pevným vyžarovacím uhlom, pričom zmena vyžarovacieho uhla sa dosahuje ich výmenou, alebo manuálnym pridávaním rôznych difúznych filtrov.The basic commonly used optical output element for LEDs is a fixed-angle lens, whereby the angle of change is achieved by changing them or by manually adding different diffusion filters.

V súčasnosti sa pre plynulú zmenu vyžarovacieho uhla lúča z LED používajú rôzne optické prvky, avšak väčšina má pomerne malú účinnosť pod 50%, alebo rozsah vyžarovacieho uhla obmedzený. Známy rozsah 11° až 40° (15° až 50°) je udávaný pre 50% pokles intenzity.Currently, different optical elements are used to continuously change the beam angle of the LED beam, but most have a relatively low efficiency below 50%, or the beam angle range is limited. The known range of 11 ° to 40 ° (15 ° to 50 °) is given for a 50% decrease in intensity.

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

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Zistilo sa, že optimalizovanú variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla LED je možné dosiahnuť zariadením na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED podľa technického riešenia. Podstata technického riešenia spočíva v tom, že zariadenie pozostáva z najmenej jednej optickej zostavy tvorenej najmenej jedným LED zdrojom a najmenej dvomi šošovkami zaradenými v rade pred tento LED zdroj, pričom v prvom poradí je zaradená planokonvexná alebo konvexnokonkávna šošovka, v druhom poradí je zaradená konvexnokonkávna šošovka. Súčasťou zariadenia je posúvací mechanizmus na posun jednotlivých prvkov optickej zostavy. Pod LED zdrojom sa pri opise tohto technického riešenia sa v ďalšom texte rozumie aj LED ARRAY zdroj.It has been found that an optimized variable LED angle variation can be achieved by a variable LED angle variation device according to the invention. The principle of the technical solution consists in that the device consists of at least one optical assembly consisting of at least one LED source and at least two lenses placed in front of this LED source, firstly a planoconvex or convex-end lens, secondly a convex-end lens . The device includes a shifting mechanism for shifting the individual elements of the optical assembly. In the following description, the LED source is understood to mean the ARRAY LED source.

Je výhodné, ak optická zostava ďalej obsahuje v druhom rade zaradenú ďalšiu konvexnokonkávnu šošovku a prípadne v treťom rade zaradenú ďalšiu konvexnokonkávnu šošovku. Môže byť viac radov so zaradenými ďalšími konvexnokonkávnymi šošovkami. Súčasťou technického riešenia je, že posúvací mechanizmus, ktorý je prispôsobený na manuálne alebo motorické ovládanie posunu každého prvku optickej zostavy jednotlivo ako aj na manuálne alebo motorické ovládanie posunu optickej sústavy ako celku. Motorický posun môže byť riadený aj elektronicky.Advantageously, the optical assembly further comprises a second convex-end lens and a third convex-end lens, respectively. There may be multiple rows with additional convex-end lenses included. Part of the technical solution is that the shifting mechanism is adapted for manual or motor control of the movement of each element of the optical assembly individually as well as for manual or motor control of the movement of the optical assembly as a whole. The motor shift can also be controlled electronically.

Zariadenie podľa technického riešenia môže ďalej pozostávať z množstva optických zostáv pre LED ARRAY, pričom posúvací mechanizmus bude prispôsobený na ovládanie posunu všetkých prvkov jednotlivo alebo celého množstva optických zostáv naraz a to manuálne alebo motoricky. Motorický posun môže byť riadený aj elektronicky. Zariadenie podľa technického riešenia môže ale nemusí obsahovať ako svoju súčasť pevný difuzor.The apparatus according to the invention may further comprise a plurality of optical arrays for LED ARRAY, wherein the displacement mechanism will be adapted to control the displacement of all elements individually or all of the plurality of optical assemblies simultaneously, either manually or by motor. The motor shift can also be controlled electronically. The device according to the invention may or may not have a fixed diffuser as part of it.

Pohybom šošovky k zdroju svetla a od zdroja svetla napríklad v reflektore sa mení výsledný uhol vyžarovania, čo je všeobecne dlhodobo používaný prvok v svetelnej technike, avšak bez použitia zariadenia podľa technického riešenia nie je možné dosiahnuť účinnosť vyššiu ako 80%, ktorú by bez tohto zariadenia bolo možné dosiahnuť len použitím veľmi rozmernej šošovky, čím by sa zariadenie stalo prakticky nerealizovateľným.By moving the lens to the light source and away from the light source, for example, in the reflector, the resulting beam angle changes, which is generally a long-term used element in lighting technology, but without using the device according to the invention this could only be achieved by using a very large lens, making the device virtually unrealistic.

V zariadení podľa technického riešenia je pre dosiahnutie maximálneho vyžarovacieho uhla 5° až 80° optimálne použitá optická sústava s tromi šošovkami. Pričom prvá šošovka najbližšie umiestnená k LED sa líši, pretože poznáme dve základné verzie LED a to bez šošovky (tzv. “fiat lens”) a so šošovkou integrovanou v LED zdroji.In a device according to the invention, a three-lens optical system is optimally used to achieve a maximum beam angle of 5 ° to 80 °. The first lens closest to the LED is different because we know the two basic versions of the LED, without a lens (so-called "fiat lens") and with the lens integrated in the LED source.

V rámci zariadenia podľa technického riešenia je u LED bez šošovky použitá pozitívne zväčšujúca planokonvexná šošovka, kde jedna jej strana je rovná a druhá jej strana je zaoblená pre maximálne možné priblíženie sa k LED. Pre LED s integrovanou šošovkou je použitá konvexnokonkávna šošovka, kde obe jej strany sú zaoblené ale zväčšenie je stále pozitívne. Do konkávnej plochy zapadá integrovaná šošovka a tým umožňuje lepšie priblíženie sa k LED.Within the device according to the invention, a positively magnifying planoconvex lens is used in the LED without a lens, where one side is straight and the other side is rounded to maximize the approach to the LED. For LEDs with an integrated lens, a convex ultimate lens is used where both sides are rounded but the magnification is still positive. An integrated lens fits into the concave area, allowing for a better approach to the LED.

Ďalej v ďalších poradiach sú zaradené len konvexnokonkávne šošovky, pričom z hľadiska technického riešenia je dôležité, že všetky šošovky do seba čo najviac ako je možné zapadajú a tak vytvárajú pri maximálnom vyžarovacou uhle kompaktnú zostavu s maximálnym zväčšením. Pri plynulom optimálnom vzájomnom posune všetkých šošoviek v smere od LED získava sa veľmi malý výsledný uhol, pričom pozícia jednotlivých šošoviek zabezpečuje optimálne využitie vyžarovacieho uhla LED pre maximálny svetelný tok a účinnosť.Furthermore, only the convex-end lenses are included in the next order, and it is important from the point of view of the technical solution that all lenses fit together as much as possible and thus form a compact assembly with maximum magnification at maximum beam angle. With a smooth, optimal displacement of all lenses in the direction away from the LED, a very small result angle is obtained, while the position of the individual lenses ensures optimal use of the LED beam angle for maximum luminous flux and efficiency.

Zariadenie podľa technického riešenia je možné použiť pre jednofarebné LED, multifarebné (multi-chip) LED, ako aj pre LED ARRAY zložené z viacerých LED.The device according to the invention can be used for single-color LEDs, multi-chip (multi-chip) LEDs, as well as for ARRAY LEDs composed of multiple LEDs.

Jednotlivé šošovky sú posúvané manuálne, alebo motoricky s elektronickým riadením. Ich pohyb je optimalizovaný na dosiahnutie maximálnej účinnosti LED zdroja spolu s maximálnou zmenou vyžarovacieho uhla.Individual lenses are moved manually or motorized with electronic control. Their movement is optimized to achieve maximum efficiency of the LED source along with maximum variation of the beam angle.

Jednotlivé LED zdroje sú napojené na riadiacu elektroniku, ktorou je možné regulovať intenzitu všetkých výkonových LED zdrojov, jednofarebných aj viacfarebných, pričom základné miešanie farieb RGB môže byť rozšírené o miešanie farieb s Amber, White, Neutrál white, Warm white, Cyan a iných farieb a tým spojené variabilnejšie miešanie farieb.Individual LED sources are connected to the control electronics, which can regulate the intensity of all power LED sources, monochromatic and multicolored, while the basic RGB color mixing can be extended by mixing colors with Amber, White, Neutral white, Warm white, Cyan and other colors and thus combined more variable color mixing.

Riadiacu elektroniku je možné ovládať diaľkovo ľubovoľným štandardným digitálnym signálom), (napr.DMX 512, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, Instabus, C-bus, Profibus, intranet a internet,...).Control electronics can be controlled remotely by any standard digital signal) (eg DMX 512, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, Instabus, 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, alebo prípadne zložený z viacerých chladičov. Chladiče sú ochladzované vzduchom, pričom je ich možné dodatočne ochladzovať ventilátorom s reguláciou jeho otáčok v závislosti na teplote, 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 technického riešenia zariadenia na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED budú bližšie znázornené pomocou pripojených výkresov na ktorých:Embodiments of the technical solution of the device for variable change of the beam angle for LEDs will be illustrated in more detail by means of the attached drawings in which:

obr. 1 zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj umiestnený na plošnom spoji s chladičom so základným vyžarovacím uhlom;Fig. 1 illustrates an LED or LED ARRAY power source located on a printed circuit board with a radiator with a basic beam angle;

obr. 2a zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj s planokonvexnou šošovkou s usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom;Fig. 2a shows an LED or LED ARRAY source with a planoconvex lens with rectangular conical radiated luminous flux;

obr. 2b zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj s konvexnokonkávnou šošovkou s usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom;Fig. 2b illustrates an LED or LED ARRAY source with a convex-ultimate lens with a rectangular conical radiated luminous flux;

obr. 3 zobrazuje LED alebo LED ARRAY zdroj so vzdialene posunutou planokonvexnou šošovkou do oblasti zaostrenia s časťou svetelného toku vyžarovaného do valcového priestoru;Fig. 3 illustrates an LED or LED ARRAY source with a distantly shifted planoconvex lens into the focus area with a portion of the luminous flux emitted into the cylindrical space;

obr. 4 zobrazuje zariadenie s LED alebo LED ARRAY zdrojom v usporiadaní s maximálnym priblížením planokonvexnej šošovky z prvého poradia a konvexnokonkávnych šošoviek z druhého a tretieho poradia s usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom; obr. 5 zobrazuje zariadenie s LED alebo LED ARRAY zdrojom v usporiadaní s čiastočným 50 % -ným oddialením planokonvexnej šošovky z prvého poradia a konvexnokonkávnymi šošovkami z druhého a tretieho poradia s viac usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom;Fig. 4 illustrates a device with an LED or LED ARRAY source in an arrangement with maximum approximation of a first order planoconvex lens and second and third order convex-end lenses with directed conical radiated luminous flux; Fig. 5 illustrates an LED or LED ARRAY source device in an arrangement with partial 50% delay of a first order planoconvex lens and second and third order convex lenses with more directed cone emitted luminous flux;

obr. 6 zobrazuje zariadenie s LED alebo LED ARRAY zdrojom v usporiadaní s oddialením planokonvexnej šošovky z prvého poradia a konvexnokonkávnymi šošovkami z druhého a tretieho poradia do oblasti zaostrenia s celou časťou svetelného toku vyžarovaného do valcového priestoru;Fig. 6 shows a device with an LED or LED ARRAY source in an arrangement with the first-order planoconvex lens and the second and third order convex lenses in focusing with all of the luminous flux emitted into the cylindrical space;

obr. 7 zobrazuje zariadenie s množstvom LED ARRAY zdrojov s difúzorom v usporiadaní s maximálnym priblížením planokonvexných šošoviek z prvého poradia a konvexnokonkávnych šošoviek z druhého a tretieho poradia s usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom;Fig. 7 illustrates a device with a plurality of LED ARRAY sources with a diffuser in an arrangement with maximum approximation of first order planoconvex lenses and second and third order convex lenses with rectangular conical radiated luminous flux;

obr. 8 zobrazuje zariadenie s množstvom LED ARRAY zdrojov s difúzorom v usporiadaní s oddialením planokonvexných šošoviek z prvého poradia a konvexnokonkávnych šošoviek z druhého a tretieho poradia s usmerneným kužeľovým vyžarovaným svetelným tokom; obr. 9 zobrazuje zariadenie s množstvom LED ARRAY zdrojov s difúzorom v usporiadaní s oddialením planokonvexných šošoviek z prvého poradia a konvexnokonkávnych šošoviek z druhého a tretieho poradia a motorické ovládané posúvacie mechanizmy s riadiacou elektroniku.Fig. 8 illustrates a device with a plurality of LED ARRAY diffuser sources in an arrangement with a delay of first-order planoconvex lenses and second and third order convex-end lenses with directed cone emitted luminous flux; Fig. 9 illustrates a device with a plurality of LED ARRAY sources with a diffuser in an arrangement with a delay of the first-order planoconvex lenses and the second and third order convex-end lenses, and motor-driven shifting mechanisms with control electronics.

Príklady uskutočnenia technického riešeniaExamples of technical solution

Príklad 1Example 1

V tomto príklade je opísané zariadenie na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED zdroj i, ktoré je zobrazené na obr. l.LED zdroj J_je pripevnený na chladič 2 z medi priamo. Chladič 2 je kompaktný a je chladený vzduchom. V tomto príklade je použitý LED zdroj i bez integrovanej šošovky, ktorý je znázornený na obr. 2a. Na dosiahnutie maximálneho celkového výstupného vyžarovacieho uhla 5a je preto pred LED zdrojom i v prvom poradí použitá planokonvexná šošovka 3a. Potom aj účinnosť je maximálna, pretože všetok svetelný tok 4a z LED je usmerňovaný planokonvexnou šošovkou 3a. Zariadenie jednej optickej zostavy na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED zdroj i ďalej pozostáva z druhého a tretieho poradia zaradených konvexnokonkávnych šošoviek 7, ako je to znázornené na obr. 4, ktoré sú posúvacím mechanizmom 8, znázorneným na obr. 9, posunuté maximálne k sebe, pričom celkový výstupný vyžarovací uhol 5a je maximálny. V tomto prípade je účinnosť maximálna, pretože všetok svetelný tok 4a z LED je usmerňovaný jednou planokonvexnou šošovkou 3a prvého poradia a dvoma konvexnokonkávnymi šošovkami 7 druhého a tretieho poradia. Planokonvexnou šošovkou 3a prvého poradia a dvoma konvexnokonkávnymi šošovkami 7 druhého poradia optimalizovaným vzájomným pohybom vykonaným posúvacím mechanizmom 8 zabezpečujú maximálne možné využitie svetelného toku z LED zdroja i optickej zostavy, pričom sa zároveň mení aj výstupný vyžarovací uhol 5a v rozsahu do výstupný vyžarovacieho uhla 5b ako je to zobrazené na obr. 5 s na 50% posunom šošoviek od seba, pričom celkový výstupný vyžarovací uhol 5b je polovičný. Posunom všetkých šošoviek od seba až na 100 % od seba až do oblasti zaostrenia sa dosiahne minimálny celkový výstupný vyžarovací uhol 5c. ako je to znázornené na obr. 6. Optimálny smer K) posunu je zabezpečený motoricky ovládaným posúvacím mechanizmom 8 individuálne pre planokonvexnu šošovku 3a prvého poradia a dve konvexnokonkávne šošovky 7 druhého a tretieho poradia. Smer 10 posunu motoricky ovládaným posúvacím mechanizmom 8 je riadená riadiacou elektronikou 11. Riadiaca elektronika Uje ovládaná diaľkovo ľubovoľným štandardným digitálnym signálom DMX 512, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, Instabus, C-bus, Profibus, intranet a internet a podobnými.In this example, a device for varying the radiation angle for the LED source 1 is shown in FIG. The LED source 1 is attached directly to the copper cooler 2. The cooler 2 is compact and air cooled. In this example, the LED source is also used without the integrated lens shown in FIG. 2a. A planoconvex lens 3a is therefore used both in front of the LED and in the first order to achieve the maximum total output beam angle 5a. Then also the efficiency is maximum because all the luminous flux 4a from the LED is rectified by the planoconvex lens 3a. The device of one optical arrangement for variable variation of the beam angle for the LED source further comprises the second and third order of the included convex-end lenses 7, as shown in FIG. 4, which are the shifting mechanism 8 shown in FIG. 9, displaced maximally to each other, the total output beam angle 5a being maximum. In this case, the efficiency is maximized because all the luminous flux 4a from the LED is rectified by one planoconvex lens 3a of the first order and two convex-end lenses 7 of the second and third order. With a first-order planoconvex lens 3a and two second-order convex-end lenses 7, optimized relative movement by the displacement mechanism 8 ensures maximum utilization of the luminous flux from the LED source and the optical assembly, while also changing the output beam angle 5a to the output beam angle 5b this shown in FIG. 5 s to 50% displacement of the lenses, the total output beam angle 5b being half. By moving all the lenses from each other up to 100% apart to the focusing area, a minimum total output beam angle of 5c is achieved. as shown in FIG. 6. The optimum direction of travel 10 is provided by a motor-operated shifting mechanism 8 individually for the first-order planoconvex lens 3a and the two second and third order convex-end lenses 7. The direction of travel 10 by the motorized drive mechanism 8 is controlled by the control electronics 11. The control electronics U1 is controlled remotely by any standard DMX 512 digital signal, MIDI, DALI, DSI, RS232, RS485, Instabus, C-bus, Profibus, Intranet and Internet.

Príklad 2Example 2

V tomto príklade je opísané zariadenie so štyrmi optickými zostavami s difuzorom 9 na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED ARRAY zdroj X, ktoré je zobrazené na obr. 7 a 8. LED ARRAY zdroj i je pripevnený na chladič 2 z hliníka nepriamo cez tepelne vodivú pásku alebo tepelne vodivú pastu. Chladič 2 je kompaktný a je chladený ventilátorom s reguláciou jeho otáčok v závislosti na teplote. V tomto príklade sú použité LED zdroje 1 bez integrovanej šošovky. Na dosiahnutie maximálneho celkového výstupného vyžarovacieho uhla 5a sú preto pred LED zdrojmi 1 v prvom poradí použité planokonvexné šošovky 3a. Potom aj účinnosť je maximálna, pretože všetok svetelný tok 4a z LED je usmerňovaný planokonvexnými šošovkami 3a. Zariadenie so štyrmi optickými zostavami na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED zdroje 1 ďalej pozostáva z druhého a tretieho poradia zaradených konvexnokonkávnych šošoviek 7, ktoré sú posúvacím mechanizmom 8, znázorneným na obr. 9, posunuté maximálne k sebe, pričom celkový výstupný vyžarovací uhol 5a je maximálny ako je to zobrazené na obr. 7. V smere 10 posunu všetkých šošoviek od seba až na 100 % až do oblasti zaostrenia sa dosiahne minimálny celkový výstupný vyžarovací uhol 5c ako je to znázornené na obr. 8. Optimálny smer 10 posunu je zabezpečený motoricky spoločne ovládaným posúvacím mechanizmom 8 pre planokonvexné šošovky 3a prvého poradia a dve konvexnokonkávne šošovky 7 druhého a tretieho poradia.In this example, a device with four optical assemblies with a diffuser 9 for varying the angle of change for an ARRAY LED source X is shown in FIG. 7 and 8. The LED ARRAY source i is attached to the aluminum heatsink 2 indirectly via a thermally conductive tape or a thermally conductive paste. The cooler 2 is compact and is cooled by a fan with temperature-dependent speed control. In this example, LED sources 1 without an integrated lens are used. Therefore, planoconvex lenses 3a are used in front of the LED sources 1 in order to achieve the maximum total output beam angle 5a. Then also the efficiency is maximum because all the luminous flux 4a from the LED is rectified by planoconvex lenses 3a. The apparatus with four optical arrangements for varying the radiation angle for LED sources 1 further comprises a second and a third order of the included convex-end lenses 7, which are the displacement mechanism 8 shown in FIG. 9, displaced maximally to each other, wherein the total output beam angle 5a is maximally as shown in FIG. 7. In the direction of displacement of all lenses up to 100% up to the focus area, a minimum total output beam angle 5c as shown in FIG. 8. The optimum displacement direction 10 is provided by a motor-jointly actuated displacement mechanism 8 for planoconvex lenses 3a of the first order and two convex-end lenses 7 of the second and third order.

Príklad 3Example 3

V tomto príklade je opísané zariadenie so štyrmi optickými zostavami na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED ARRAY zdroj i, ktoré je zobrazené na obr. 9. LED ARRAY zdroj X je pripevnený na chladič 2 z keramiky s vloženým Peltierovým článkom. Chladič 2 je kompaktný. V tomto príklade sú použité LED zdroje X bez integrovanej šošovky. Na dosiahnutie intervalu maximálneho až minimálneho celkového výstupného vyžarovacieho uhla 5a, 5c sú preto pred LED zdrojmi X v prvom poradí použité planokonvexné šošovky 3a a ďalej sú to zaradené konvexnokonkávne šošovky 7 z druhého až štvrtého poradia, ktoré sú ovládané posúvacím mechanizmom 8 riadeným riadiacou elektronikou IX v smere 10 posunu všetkých šošoviek. Pre lepšie miešanie farieb môže byť použitý difuzor 9.In this example, a device with four optical assemblies for variable variation of the beam angle for LED ARRAY source 1 is shown, which is shown in FIG. 9. The ARRAY LED X source is mounted on a ceramic cooler 2 with a Peltier cell inserted. The cooler 2 is compact. In this example, LED sources X without an integrated lens are used. Consequently, planoconvex lenses 3a are used in front of the LEDs X in order to reach the maximum to minimum overall output angle angle 5a, 5c, and second to fourth convex lenses 7, which are controlled by the shifting mechanism 8 controlled by the control electronics IX. in the direction of displacement 10 of all lenses. A diffuser 9 can be used for better color mixing.

Príklad 4Example 4

V tomto príklade je predstavené zariadenie na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED zdroj X z ktoréhokoľvek predchádzajúceho príkladu s tým rozdielom, že je použitýIn this example, an apparatus for varying the beam angle is shown for LED source X from any of the preceding examples, except that

LED zdroj X s integrovanou šošovkou. V tomto príklade je aj v prvom poradí zaradená konvexnokonkávna šošovka 3b ako je to znázornené na obr. 2b. Analogicky túto zostavu možno uplatniť aj pre LED (LED ARRAY) zdroje 1 s integrovanými šošovkami.LED source X with integrated lens. In this example, a convex-end-lens 3b as shown in FIG. 2b. By analogy, this arrangement can also be applied to LED (LED ARRAY) lamps 1 with integrated lenses.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Zariadenie podľa technického riešenia je možné uplatniť pri všetkých LED reflektoroch ako sú pevné bodové/wash reflektory a diaľkovo ovládané reflektory - rotačné hlavy s manuálne, alebo motoricky nastaviteľným zoomom určenými hlavne pre divadlo, TV, film, architektúru a zábavu.The device according to the technical solution can be used for all LED reflectors such as fixed spot / wash reflectors and remotely controlled reflectors - rotating heads with manual or motor adjustable zoom intended mainly for theater, TV, film, architecture and entertainment.

Claims (7)

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS 1. Zariadenie na variabilnú zmenu vyžarovacieho uhla pre LED, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z najmenej jednej optickej zostavy tvorenej najmenej jedným LED (LED ARRAY) zdrojom (1), pred ktorým je v prvom poradí zaradená planokonvexná/(3a) alebo konvexnokonkávna šošovka (3b), a aspoň v druhom poradí sú zaradené už len konvexnokonkávne šošovky (7) a ďalej pozostáva z posúvacieho mechanizmu (8) na posun aspoň konvexnokonkávnej šošovky (3b) z prvého poradia a/alebo konvexnokonkávnych šošoviek (7) aspoň z druhého poradia.An apparatus for varying the beam angle for LEDs, characterized in that it comprises at least one optical assembly consisting of at least one LED (LED ARRAY) source (1), preceded by a planoconvex / (3a) or convex-ultimate lens (3b), and at least in the second order only convex-end lenses (7) are included and further comprising a displacement mechanism (8) for shifting at least a convex-end lens (3b) from the first order and / or convex-end lenses (7) from at least the second order. . 2. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že posúvací mechanizmus (8) má manuálne samostatné ovládanie posunu ktorejkoľvek z konvexnokonkávných šošoviek (3b, 7) z prvého a/alebo aspoň z druhého poradia.Device according to claim 1, characterized in that the displacement mechanism (8) has manual separate displacement control of any of the convex-end lenses (3b, 7) from the first and / or at least the second order. 3. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že posúvací mechanizmus (8) má manuálne spoločné ovládanie posunu všetkých konvexnokonkávných šošoviek (3b, 7) z prvého a/alebo aspoň z druhého poradia.Apparatus according to claim 1, characterized in that the displacement mechanism (8) has manual joint control of displacement of all convex-end lenses (3b, 7) from the first and / or at least the second order. 4. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že posúvací mechanizmus (8) má motorické samostatné ovládanie posunu ktorejkoľvek z konvexnokonkávných šošoviek (3b, 7) z prvého a/alebo aspoň z druhého poradia.Apparatus according to claim 1, characterized in that the displacement mechanism (8) has a motor-independent displacement control of any of the convex-end lenses (3b, 7) from the first and / or at least the second order. 5. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že posúvací mechanizmus (8) má motorické spoločné ovládanie posunu všetkých konvexnokonkávných šošoviek (3b, 7) z prvého a/alebo aspoň z druhého poradia.Device according to claim 1, characterized in that the displacement mechanism (8) has a motor joint control of the displacement of all convex-end lenses (3b, 7) from the first and / or at least the second order. 6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúce sa tým, že ešte obsahuje pevný difuzor (9).Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it still comprises a fixed diffuser (9). 7. Zariadenie podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že pozostávajúce z viacerých optických zostáv má manuálny alebo motoricky posúvací mechanizmus (8) so samostatným alebo spoločným ovládaním posunu ktorejkoľvek alebo všetkých konvexnokonkávných šošoviek (3b, 7) z prvého a/alebo aspoň z druhého poradia.Apparatus according to claim 1, characterized in that the plurality of optical assemblies have a manual or motorized displacement mechanism (8) with separate or common displacement control of any or all of the convex-end lenses (3b, 7) from the first and / or at least the second respectively.