RS57576B1 - Uređaj za osvetljenje - Google Patents

Description

Opis pronalaska

[1] Predmet ovog pronalaska je uređaj za osvetljenje, pre svega u formi plafonskog osvetljenja, sa perforiranim panelom u kome se nalazi najmanje jedan otvor za prolazak svetla, kao i sa jednim sočivom za usmeravanje svetlosnog zraka koje je prekriveno ovim panelom odnosno koje je postavljeno iza ovog panela, i koje služi za propuštanje svetlosnog snopa, koji se sa sočiva sužava ka perforiranom panelu, pa prolazi kroz otvore za prolazak svetla, i onda širi dalje od panela u prostor.

[2] Jedan takav urađaj za osvetljavanje je poznat u patentu broj EP 2031 296 A1, i ponekad je opisivan kao reflektor sa otvorima. Ovde su svetlosna sredstva skrivena iza pločaste prekrivke u formi perforiranog panela i za ljudsko oko takoreći neprimetno postavljena, gde spomenuti perforirani paneli mogu biti služiti i za oblaganje zidova ili plafona, na primer kao spušteni okačeni plafoni. Da bi se svetlost emitovana iz sredstava za osvetljenje sprovela kroz relativno male otvore za prolazak svetlosti na ploči za prekrivanje, svetlosni izvori su orijentisani prema sočivima, koja zahvataju emitovano svetlo i od njega formiraju snop svetlosnih zraka u formi peščanog sata, koji se od izlazne površine na sočivu toliko sužava, da može proći kroz otvore za prolazak svetlosti, i nakon prolaska kroz otvore za prolazak svetlosti opet počinje da se širi na prednjoj strani perforiranog panela. Ovde otvori za prolazak svetlosti mogu biti vrlo mali, da bi se onemogućio pogled na sočiva i svetlosne izvore koji su na ravnomernom raspoređeni iza perforiranog panela na određenom rastojanju, i da bi se izbegao zaslepljujući efekat prilikom direktnog pogleda na sredstva za osvetljenje.

[3] Zbog ograničenog prostora iza perforiranog panela (zbog malog rastojanja do plafona zgrade ili do zida ne sme biti upotrebljeno puno zapremine prostora ili puno visine prostora) i zbog, često, gusto rešetkasto postavljenih velikog broja otvora za prolazak svetla za ravnomerno osvetljenje velike površine ova sočiva zahtevaju kompaktan oblik. Kako u isto vreme prečnik otvora za prolazak svetla mora biti jako mali, što zahteva precizno sužavanje i usmeravanje snopa svetlosnih zrakova kroz otvor za prolaz, spomenuta sočiva su trenutno jako osetljiva, što utiče na relativno pozicioniranje svetlosnih sredstava u odnosu na ulaznu površinu sočiva. Odstupanja koje nastaju u proizvodnji tokom montaže ovih sočiva na, obično sredstva za osvetljenje napravljena od LED elemenata, mogu dovesti do neujednačenog, zamrljanog polja osvetljavanja sa svetlo-tamnim delovima i promenama boje i samim tim do neravnomernog osvetljenja prostora. Slični problemi mogu se javiti i tokom proizvodnje sočiva, i oni vode do odstupanja od željenog oblika sočiva.

[4] Takve varijacije tokom montaže i proizvodnje se pogotovo mogu pojaviti, kada se upotrebljavaju komercijalno dostupni LED-elementi. LED-elementi, obično, već imaju kupasto primarno sočivo iznad čipa ili LED čipovi leže slobodno ili su već ugrađeni i sami po sebi veoma jeftini. Na njih moraju naknadno biti montirana sekundarna sočiva, uz čiju pomoć se postiže sužavanje svetlosti na već spomenuti način, i onda svetlost može proći kroz spomenute otvore za prolaz u perforiranom panelu. Povoljnu cenu takvih LED-elemenata obično prati i da je, za različite zadate performanse osvetljenja zavisno od cilja primene ili cilja upotrebe, ili zavisno od zahteva vezanih za psihologiju percepcije svetla, ili zavisno od zahteva investitora, neophodno da se koriste različiti LED-tipovi različitih proizvođača, da bi se, na primer, prilikom osvetljenja prostora postigla određena boja svetlosti odnosno temperatura boje. Pogotovo se mogu desiti odstupanja prilikom pozicioniranja, koja dovode do pomeranja LED-čipova van centralne ose sočiva ili od teorijski idealne tačke, što sve može dovesti do povećanja već spomenutih problema neravnomernog širenja svetlosti, zamrljanih delova osvetljenja sa svetlo-tamnim područjima, kao i do promene boje.

[5] Ovaj pronalazak ima za cilj da postigne i poboljša prethodno spomenuti tip uređaja za osvetljavanje, uz izbegavanje mana prisutnih u trenutnom stanju tehnike, a samo stanje tehnike dalje da poboljša. Pre svega potrebno je postići ravnomerno osvetljavanje prostora, sa, vezano za probleme u proizvodnji i montaži, manje osetljivim pozicioniranjem sočiva, koje uprkos ograničenim uslovima u okruženju iza perforiranog panela sa uskim otvorima za prolazak svetlosti, uz željeno ravnomerno osvetljavanje prostora, omogućava jednostavno podešavanje željene boje svetla odnosno temperature boje svetla, uz korišćenje standardnih sredstava za osvetljenje.

[6] U skladu sa ovim pronalaskom spomenuti zadatak biće rešen uz pomoć uređaja za osvetljenje, shodno patentnom zahtevu 1. Poželjne izvedbe spomenute u pronalasku su predmet povezanih patentnih zahteva.

[7] Predloženo je, da snop svetlosti koji prolazi kroz otvor za prolazak svetlosti u perforiranom panelu više ne potiče samo od jednog svetlosnog izvora, nego da je svetlost sa više svetlosnih izvora zajedno vođena, pomešana i sprovedena kroz otvore za prolaz u perforiranom panelu. Da bi se ovde postiglo ravnomerno mešanje u snopu svetlosti, i da bi se izbegla mrljava rasveta sa neravnomernim osvetljenjem, odnosno lokalno različitom bojom odnosno temperaturom boje, sočivo zrači nereflektovane direktne i reflektovane indirektne delove svetlosti na takav način da se oni međusobno preklapaju skoro u potpunosti. Ovim pronalaskom je predviđeno da je više izvora svetlosti orijentisano odnosno postavljeno prema jednom sočivu, odnosno da je njihova svetlost zahvaćena od strane jednog zajedničkog sočiva i da se u formi već spomenutog snopa svetlosti, kada izađe iz sočiva sužava ka perforiranom panelu i prolazi kroz otvor za prolazak svetlosti. Ovim pronalaskom je takođe predviđeno i da sočivo ima takvu konturu, da nereflektovani direktni i reflektovani indirektni delovi svetla iz svetlosnog izvora u suštini pod istim uglom napuštaju sočivo, i da u osnovi svaki od oba dela svetlosti ispunjava celokupan snop. Spomenuti indirektni deo svetlosti, čiji se zraci mogu reflektovati na površini sočiva, pogotovo može ispunjavati centralni deo snopa svetlosti, tako da indirektni deo svetlosti više ne pokazuje nikakvu praznine u centru. Obrnuto od prethodnog slučaja, direktni deo svetlosti, koji na sočivu nije reflektovan, može biti raširen ka ivičnim delovima svetlosnog snopa, zato da se direktni udeo svetlosti ne bi samo pojavljivao u centru svetlosnog snopa. Indirektni kao i direktni udeo svetlosti iz sočiva ozračuju svaki pojedinačno uglavnom celo ozračeno polje, jer u osnovi oba imaju ista polja širenja. Ovime se značajno može smanjiti osetljivost na odstupanja u proizvodnji i varijacije u pozicioniranju svetlosnih izvora van idealne ose, a da se na utiče na ravnomernost osvetljavanja prostora.

[8] Ranije spomenuti ugao osvetljavanja se odnosi na ugao graničnih zraka direktnog dela svetlosti jedan prema drugom odnosno graničnih zraka indirektnog dela svetlosti, gde su granični zraci oni zraci koji su najviše rašireni. Granični zraci direktnog dela svetlosti sa sočiva i granični delovi indirektnog dela svetlosti sa sočiva su dakle približno paralelni jedni u odnosu na druge.

[9] Da bi svetlost bila manje zavisna od date boje odnosno temperature boje pojedinačnog svetlosnog izvora, više svetlosnih izvora koji su dodeljeni jednom zajedničkom sočivu mogu imati različite boje i/ili temperature boje. Na primer, jedan svetlosni izvor hladno bele boje može biti kombinovan sa jednim svetlosnim izvorom toplo bele boje, da bi se u zbiru stvorio neutralno beli snop svetlosti. Alternativno ili dodatno, takođe mogu i toplo bele i neutralno bele odnosno neutralno bele i hladno bele ili takođe toplo bele, neutralno bele i hladno bele boje svetlosti biti pridodate jednom zajedničkom sočivu, da bi se željena temperatura bele boje svetlosti pomešala odnosno dobila. Zavisno od namene uređaja za osvetljenje i željenog ambijenta u prostoru mogu takođe i druge boje svetlosti zajedno biti kombinovane, na primer da bi se deficiti pojedinačnih svetlosnih izvora poništili. Na primer, crveni, žuti i plavi izvori svetlosti, na primer u formi RGB-sredstva za osvetljenje, i/ili crvena, žuta, plava i bela svetlost, na primer u formi RGBW-sredstva za osvetljenje mogu biti predviđena. Takođe mogu biti kombinovani i izvori svetlosti drugih boja kao što su cijan, limun, ili narandžasta, kao i druge nijanse boja u kombinaciji jednih sa drugim ili sa jednom ili više prethodno spomenutih boja. Alternativno svetlosnim izvorima različitih boja i/ili različitih temperatura boja, više svetlosnih izvora iste boje svetlosti odnosno iste temperature boje, mogu naći primenu, u slučajevima gde je potrebno da se, na primer, realizuje različita jačina svetlosti ili da se kompenzuje prekid funkcionisanja pojedinačnih izvora svetlosti na jednom zajedničkom sočivu.

[10] U daljem razvoju ovog pronalaska, može biti ugrađena kontrolna jedinica za varijabilnu kontrolu međusobnih odnosa emitovanih jačina pojedinačnih svetlosnih izvora, da bi se podesila željena boja svetlosti odnosno temperatura boje svetlosti, prilikom primene svetlosnih izvora različitih boja svetlosti odnosno temperatura svetlosti. I/ili da bi se prilikom primene svetlosnih izvora iste boje odnosno temperature boje, jačina svetlosti dimovala ili da bi se prekid rada jednog svetlosnog izvora kroz povećanje snage na drugom svetlosnom izvoru kompenzovao. Takva kontrolna jedinica na najjednostavniji način može, na primer, jedan svetlosni izvor da uključi i isključi, da bi se svetlost tog svetlosnog izvora priključila svetlu sa drugog svetlosnog izvora. Kontrolna jedinica pogodno može omogućiti višestepeno podešavanje odnosno kontinuirano dimovanje intenziteta svetlosti odnosno osvetljenja, najmanje jednog, takođe i više svetlosnih izvora, koji su pridodati jednom zajedničkom sočivu. Ovime može biti postignuta fina stepenasta promena intenziteta ukupno emitovane svetlosti i/ili emitovane boje odnosno temperature boje svetlosnog snopa.

[11] Da bi se postiglo ciljano osvetljenje prostora istovremeno sa visokom homogenošću svetla u svetlosnom snopu, ranije spomenuti uglovi svetlosnog snopa direktnog dela odnosno indirektnog dela svetlosti mogu se izabrati da budu, svaki pojedinačno između 2x10° i 2x50°, od prednosti takođe između 2x20° i 2x40°, gde je najpogodnije da sočivo ima takvu konturu, da ugao spomenutog snopa svetlosnih zraka iznosi oko 2x35°, tako da se nakon izlaza iz perforiranog panela direktni i indirektni deo svetlosti šire pod uglom od 70°.

[12] Da bi se postigla željena visoka homogenost delova svetlosti sa istovremeno kompaktnom veličinom i samim tim boljom upotrebljivošću u ograničenom prostoru za ugradnju celog uređaja, u daljem unapređenju ovog pronalaska, samo sočivo može imati takvu konturu, da je stepen sužavanja svetlosni snop koji se prostire iz sočiva između 1,4 i 2,5, gde se spomenuti stepen sužavanja odnosi na odnos prečnika svetlosnog snopa na površini sočiva gde svetlost napušta sočivo i minimalnog prečnika svetlosnog zraka na mestu gde svetlost prolazi kroz perforirani panel. Spomenuti prečnik svetlosnog snopa u delu gde svetlost izlazi sa sočiva u suštini može odgovarati maksimalnom svetlosno-tehnički korisnom prečniku sočiva, i on ne sadrži delove sočiva koji služe za pričvršćivanje ili imaju neku sličnu funkciju. Samim tim se spomenuti stepen sužavanja može posmatrati i kao odnos maksimalnog po svetlosnoj tehnici mogućeg prečnika sočiva prema prečniku snopa svetlosnih zraka u delu gde je suženje snopa najveće i/ili u delu gde su prolazi za svetlost na perforiranom panelu, odnosno prema minimalnom prečniku snopa svetlosnih zraka.

[13] Od prednosti je da spomenuti stepen sužavanja svetlosnog snopa može biti između 1,6 i 2,2.

[14] U daljem poboljšanju ovog pronalaska, spomenuto sočivo može imati površinu na kojoj svetlost izlazi iz sočiva, koja je podeljena u najmanje dva glavna dela, gde prvi deo služi emitovanju direktnih svetlosnih zraka, dakle zraka koji još nisu reflektovani od strane sočiva. A drugi glavni deo služi za emitovanje indirektnih svetlosnih zrakova, dakle zrakova koji su već reflektovani od strane sočiva. Od prednosti je da spomenuti prvi glavni presek površine sočiva na kojoj izlaze svetlosni zraci, preko koga su emitovani direktni svetlosni zraci, leži unutar drugog glavnog preseka i pre svega gradi centralnu oblast sočiva. Spomenuti direktni zraci mogu u tom slučaju biti uglavnom prelomljeni ili skrenuti, pre svega na ulazu u sočivo na, na primer, blago zakrivljenoj površini sočiva na kojoj svetlosni zraci ulaze i/ili na izlazu iz sočiva na, na primer, blago zakrivljenoj površini sočiva na kojoj svetlosni zraci izlaze. A gde direktni zraci pre svega mogu biti zraci koji prolaze kroz centralni deo sočiva, koji se preusmeravaju iz centralnog preseka površine sočiva na kome svetlosni zraci ulaze na centralni presek površine sočiva sa koga svetlosni zraci izlaze, bez da se spomenuti direktni zraci na spoljnoj površini sočiva reflektuju, a pre svega da se ne reflektuju totalno. Suprotno ovome, spomenuti indirektni zraci mogu biti toliko rašireni na odgovarajućem glavnom preseku površine gde svetlost ulazi u sočivo, da stižu do spoljne površine sočiva i tamo se reflektuju, pre svega totalno reflektuju, i eventualno se još jednom reflektuju na suprotnoj spoljašnjoj površini, pre nego što dođu na na suprotnu spoljnu površinu sočiva, i to pre svega na drugi poprečni presek spoljne površine sočiva sa koga svetlost izlazi, kao i ranije spomenuti direktni zraci.

[15] U daljem poboljšanju ovog pronalaska, spomenuti prvi glavni presek za emitovanje svetlosti može sadržati jednu konveksnu krivu i/ili jednu ravnu, kupastu konturu. Spomenuta konveksna kriva zentralnog glavnog preseka sočiva može imati jedan manji radijus krivine nego drugi glavni presek sočiva, preko koga su indirektni zraci emitovani.

[16] Spomenuti drugi glavni poprečni presek površine gde svetlost izlazi, preko kog se predaje indirektan deo svetlosti, može imati loptasto podignut prstenasti oblik, koji okružuje spomenuti prvi glavni poprečni presek. Uz pomoć spomenute konveksne ili kupaste krive prvog glavnog poprečnog preseka, mogu se direktni zraci širiti i u ivičnom delu predatog ukupnog svetlosnog snopa i na taj način zauzimati celokupan prostor snopa svetlosnih zraka. Uz pomoć loptaste, prstenaste konture drugog glavnog poprečnog preseka, koja se sužava ka unutra do prvog glavnog poprečnog preseka, indirektni zraci se mogu takođe i u centralnom delu ukupno predatog svetlosnog snopa nalaziti, tako da se može postići u suštini celokupno preklapanje direktnog i indirektnog dela svetlosti.

[17] Zavisno od konture površine i/ili površine gde ulazi svetlost mogu biti izabrane drugačije konture površine sočiva na mestu gde izlazi svetlost.

[18] U daljem unapređenju ovog pronalaska, u cilju daljeg mešanja i da bi se postigla manja osetljivost prilikom postavljanja izvora svetlosti relativno u odnosu na zajedničko sočivo, sočivo može biti izrađeno bar sa jedne strane spoljne površine sa jednim facetiranjem, gde je od prednosti za dalje unapređenje pronalaska, da je pre svega površina na kojoj svetlost izlazi iz sočiva facetirana. Spomenuta facetiranost se može prostirati preko jednog, a pre svega preko oba glavna poprečna preseka površine sočiva sa kojih izlazi svetlost. Takva facetiranost može alternativno ili dodatno biti predviđena i zajedno sa facetiranom površinom sočiva gde svetlost izlazi iz sočiva, a takođe i na površini sočiva gde svetlost ulazi i/ili na spoljnoj površini sočiva.

[19] Spomenute facetirane površine mogu biti sačinjene od velikog broja malih delova površine -facetnih površina, gde na primer 25 ili više, pogodno takođe više od 50 ili više od 100 takvih facetnih površina mogu postojati na površini za izlaz svetlosti, odnosno mogu biti predviđeni na datoj površini sočiva, gde facete mogu biti pozicionirane u više prstenova ili redova na datoj površini sočiva, na primer, u tri, četiri, pet ili više prstenova ili redova.

[20] Spomenuti facetirani delovi površine mogu ovde graditi i ravne delove površine, koji su, na primer, uglavnom istog nivoa. Alternativno konveksna facetiranost može biti predviđena, koja na primer odgovara odrazima ravnih sočiva ili loptastim odrazima, tako da je sveukupno dubljasta odnosno udubljena struktura površine postignuta, koja sadrži veliki broj malih udubljenja. Mešane forme koje sadrže spomenuta facetiranja i zajedno sa ravnim i/ili konveksnim i/ili konkavnim površinama faceta mogu takođe naći primenu.

[21] U daljem unapređenu ovog pronalaska, uređaj za osvetljenje može imati ne samo jedan otvor za prolaz svetlosti, nego perforirani panel može sadržati i više otvora, a u datom slučaju takođe i više perforiranih panela može biti poređano, gde svaki sadrži jedan ili više otvora za protok svetlosti, i postavljeni su jedan pored drugog u jednom nivou ili tangencijalno u odnosu na zajedničku površinu trupa koji oblažu. Perforirani panel ili paneli mogu u osnovi biti ravni ili oko jedne ili dve ose savijeni, da bi mogli da se prilagode, na primer plafonu u obliku lučnih svodova, zidova u obliku luka, ili sličnom. Pre svega barem jedan perforirani panel može sadržati više otvora za prolazak svetlosti, koji su pozicionirani u ravnomernoj raspodeli u obliku reda, a pre svega u obliku matrice.

[22] Kod tako raspodeljenog aranžmana više otvora za prolazak svetlosti, moguće je da svaki od više izvora svetlosti koji su dodeljeni jednom otvoru za prolazak svetlosti, koji se razlikuju jedan od drugog, budu zarotirani jedan u odnosu na drugi. Spomenuta zarotiranost se u tom slučaju odnosi na osu rotacije koja je upravna na perforirani panel, pre svega na osu koja prolazi kroz pripadajući otvor za prolazak svetlosti. Aranžmani izvora svetlosti koji se nalaze na susednim otvorima za prolazak svetlosti na perforiranom panelu mogu, pre svega, biti zarotirani uvek za tačno određeni ugao.

[23] Ako se posmatraju otvori za prolazak svetlosti pojedinačno u pravcu ose koja prolazi kroz otvor - pre svega ako se posmatra iz ugla upravno na perforirani panel - mogu se, na primer, primetiti na prvom otvoru za prolazak svetlosti dva izvora svetlosti na, na primer u aranžmanu na šest i dvanaest sati, a na njemu susednom otvoru za prolazak svetlosti na tri i devet sati. Zavisno od broja izvora svetlosti koji su dodeljeni jednom otvoru za prolazak svetlosti odnosno sočivu, podrazumeva se da je moguće zarotirati izvore svetlosti i na drugačiji način. Ako su na primer tri izvora svetlosti pridodata jednom sočivu, mogu na prvom otvoru perforiranog panela izvori svetlosti biti u aranžmanu na dvanaest sati, četiri sata i osam sati. Na drugom otvoru za prolazak svetlosti raspodela izvora svetlosti može biti na dvanaest sati, četiri sata i osam sati odnosno uvek drugačije nego na prvom otvoru za prolazak svetlosti. Ako je na primer na prvom otvoru za prolazak svetlosti plavi izvor svetlosti na dvanaest sati, a na četiri sata izvor žute svetlosti a na osam sati izvor bele svetlosti, onda na drugom otvoru za prolazak svetlosti aranžman može biti, na dvanaest sati izvor bele svetlosti, na četiri sata plave a na osam sati žute svetlosti. Na trećem otvoru za prolazak svetlosti raspored tada može biti, na dvanaest sati izvor žute svetlosti, na četri sata izvor bele svetlosti a na osam sati plave.

[24] Alternativno ili dodato takvom načinu zarotiranosti, mogu se postaviti izvori svetlosti na susednim otvorima, tako da se aranžmani svetlosnih izvora kod ovih otvora razlikuju jedan od drugog. Na primer, aranžman sa tri izvora svetlosti, može biti pored aranžmana sa dva izvora svetlosti ili četiri izvora svetlosti, ili aranžman sa dva izvora bele i dva izvora žute svetlosti može biti pored aranžmana sa jednim izvorom bele i tri izvora žute svetlosti.

[25] Uz pomć jednog takvog zarotiranog pozicioniranja gde su svi svetlosni izvori zarotirani jedan u odnosu na drugi prema "revolver" principu i/ili se aranžmani svetlosnih izvora razlikuju u broju ili boji svetlosnih izvora može biti postignuta sveukupno još bolja homogenost osvetljenja prostora, pogotovo ako je predviđen veliki broj otvora za prolaz svetlosti. Na primer, sa najmanje 4, 16, 36 ili više otvora za prolaz svetlosti u jednom ravnomerno ponavljajućem matriksnom aranžmanu, koji može biti sa jednom ili više kolona i sa jednim ili više redova.

[26] U osnovi moguće je osmisliti i raspored sa pojedinačnim tačkama, kod koga se na perforiranom panelu uređaja za osvetljavanje nalazi samo jedan prolaz za svetlost. Takav raspored u obliku pojedinačne tačke može služiti kao na primer "downlight", u situacijama kada su na primer uređaji za osvetljenje napravljeni kao pojedinačna "downlight" svetla. Ovde ka jednom sočivu može biti usmereno više izvora svetlosti, koji su napravljeni od različitih ili istih boja, sa ciljem da se mešanjem dobije željena temperatura bele svetlosti, kroz uključivanje ili isključivanje pojedinačnih boja u boji svetlosti odnosno temperaturi svetlosti, ili da se preciznije postigne, u slučaju iste boje, intenzitet osvetljenja, ili da se kompenzuje prekid rada jednog izvora svetlosti.

[27] Više svetlosnih izvora, pogotovo u formi više LED-ova, koji su dodeljeni jednom sočivu, mogu biti u osnovi sastavljeni na različit način. Na primer, više izvora svetlosti od LED-elemenata koji su fizički odvojeni i u datom slučaju imaju posebne izvore napajanja, gde svaki predstavlja potpuno funkcionalni samostalni LED-element. Alternativno ovome, moguće je da više izvora svetlosti koji su usmereni ka jednom sočivu, budu sastavljeni odnosno prethodno montirani u grupu svetlosnih izvora. Pogotovo je moguće primeniti jednu "multi-čip-LED"-ugradnu grupu, gde je na jednom zajedničkom nosaču, ugrađen jedan zajednički panel za napajanje više LED-čipova, koji sačinjavaju jednu LED-ugradnu grupu, gde su spomenuti, pojedinačni LED-čipovi iste ili različite boje.

[28] Alternativno ili dodatno moguće je da sočivo sadrži granične površine različitih oblika na strani na kojoj ulazi svetlost. U daljem unapređenju ovog pronalaska sočivo sadrži u centralnom delu jedan konveksni profil koji je zakrivljen ka svetlu, koji zahvata svetlost predatu iz centra i barem približno paralelno usmerava ka površini sočiva gde svetlost izlazi. Radi zahvatanja svetla koje se više po strani emituje, od prednosti je da sočivo ima spoljnu površinu u obliku kupe ili levka, koja svetlo preusmerava ka spoljnoj konturi odnosno spoljašnjoj površini koja se nalazi sa strane sočiva. Spomenuta spoljna kontura odnosno spoljna površina sočiva reflektuje, a najbolje totalno reflektuje, tako da se snop svetlosti reflektuje nazad u telo sočiva. Najpogodnije je da je totalno reflektujuča spoljna kontura sočiva takvog oblika, da se svetlost skreće ka strani sočiva gde svetlost izlazi, pre svega na ranije spomenuti spoljni granični deo konveksnog oblika, sa strane sočiva gde svetlost izlazi.

[29] Zavisno od upotrebljenog sredstva za osvetljenje, geometrijske mere sočiva mogu biti različite. Prilikom upotrebe uobičajenih LED-ova maksimalni prečnik sočiva može biti od 10 do 25 mm, najpovoljnije od 14 do 20 mm. Maksimalni prečnik sočiva se povoljno nalazi u delu gde svetlost izlazi iz sočiva, i posebno može biti oko 16-17 mm.

[30] Povoljno je da je sočivo napravljeno vrlo kratko. Dužina sočiva može biti od 10 do 20 mm, a povoljnije od 12 do 15 mm.

[31] Da bi se omogućila jednostavna montaža, sredstva za osvetljenje i sočiva mogu biti povezana sa panelom u jednu montažnu grupu. Alternativno sredstva za osvetljenje i sočiva mogu biti montirana i nezavisno od perforiranog panela na zid ili plafon ili na neki drugi nosač. Ovo pogotovo može biti od prednosti, ako se sredstva za osvetljenje sa jedne i otvori za prolaz svetlosti sa druge strane međusobno podudaraju i preklapaju u pre svega periodičnoj rešetki, tako da je omogućeno jednostavno postavljanje takvih panela.

[32] U povoljnom daljem razvoju ovog pronalaska, lampe i sočiva mogu biti zajedno pričvršćene na nosaču za osvetljenje, koji je povoljno u formi matične ploče. Spomenuta matična ploča može sadržavati elektroniku za upravljanje i podešavanje, odnosno za kontrolu i korišćenje osvetljenja.

[33] Pronalazak će biti objašnjen na nekoliko preporučenih primera izvedbe zajedno sa pripadajućim nacrtima. Pojedinačne slike u nacrtima prikazuju sledeće:

Slika 1: Poprečni presek uređaja za osvetljenje po ovom pronalasku, na kome su u jednom delimičnom prikazu prikazani samo otvor za prolaz svetla na perforiranoj ploči i ka ovom otvoru orijentisano sočivo, gde su prikazani još i direktni i odbijeni delovi svetlosnih zraka i njihov putanja kroz sočivo i u odlazećem zraku svetlosti,

Slika 2: Poprečni presek sočiva iz slike 1,koji bez prikazanih svetlosnih zrakova dodatno naznačava kontinualnost sočiva,

Slika 3: Projekcija iz perspektive rastavljenih komponenata uređaja za osvetljavanje iz prethodnih slika,

Slika 4: Prednja projekcija iz perspektive površine sočiva sa koje izlaze svetlosni zraci, koja prikazuje oba facetirana glavna preseka površine sa koje izlaze svetlosni zraci.

Slika 5: Šematski prikaz perforirane ploče sa matrično poređanim udubljenjima za prolaz svetla, koji pokazuje svetlosne grupe zarotirane jedna u odnosu na drugu u slučaju dvostrukog osnovnog izvora svetlosti,

Slika 6: Šematski prikaz uredjaja za osvetljenje sličan slici 5, koji pokazuje svetlosne grupe zarotirane jedna u odnosu na drugu na otvorima za prolaz svetlosti u slučaju četvorostrukog izvora svetlosti.

[34] Na slici 1 je prikazana šema uredjaja 1 za osvetljenje koji sadrži veliki broj svetlosnih izvora ili svetlosnih grupa 2, najpogodnije u formi pojedinačnih grupa sastavljenih od LED izvora svetlosti, gde svaka pojedinačno sadrži više izvora svetlosti i prvenstveno je u formi pravilne rešetke, gde su izvori grupisani na uvek istim udaljenostima. Na slici 1 je samo jedna svetlosna grupa 2 prikazana, čija svetlost u potpunosti obasjava donju polovinu prostora u skladu sa slikom 1.

[35] Perforirani panel 3 je postavljen u odnosu na izvore svetlosti odnosno sredstva 2 za osvetljenje, najpogodnije u formi zidnih ili plafonskih obloga i to na način da je postavljen ili ispred ili da je okačen ispod svetlosnih izvora. Perforirani panel 3 može biti izveden u formi ravne ploče, na primer drvene ploče, ali i vezanih građevinskih panela.

[36] Perforirani panel 3 sadrži otvore 4 za prolaz svetlosti, koji su poređani u odnosu na izvore svetlosti ili sredstva 2 za osvetljenje u formi odgovarajuće rešetke. Kada su u formi pojedinačnih svetla, alternativno perforirani panel 3 može, međutim, imati samo jedan otvor 4 za prolazak svetla, na primer, kada je uređaj za osvetljenje postavljen kao pojedinačna "downlight" svetiljka ili pojedinačna lampa.

[37] Kako slika 1 pokazuje, svetlosni izvor 2 na zadnjoj (nevidljivoj spreda) strani perforiranog panela 3, je od otvora 4 za prolaz svetlosti značajno odvojen. Na slici 1 se vidi da je sočivo 6 postavljeno između svetlosne grupe 2, koja sadrži dva sredstva 2 za osvetljenje u formi dvostrukog LED-a, i perforiranog panela 3, odnosno njegovog otvora 4 za prolazak svetlosti. Ovo sočivo 6 sakuplja svetlo emitovano iz svetlosnog izvora 2 u donju polovinu prostora i ono tu svetlost sprovodi kroz, inače premali, otvor 4 za prolazak svetlosti. Sočivo 6, pre svega, preuzima svetlost emitovanu iz svetlosne grupe 2, uglavnom u potpunosti, i onda ga predaje dalje. Sočivo 6, pre svega, sakuplja i sužava u snop, svetlost emitovanu iz sredstva 2 za osvetljenje i taj snop svetlosti 7 kroz suženje 5 prolazi kroz otvore 4 za prolaz svetlosti panela 3, kao što se može videti na slici 1.

[38] Najpogodniji oblik sočiva 6 je prikazan na slikama. Na mestu gde svetlost ulazi, sočivo 6, grubo opisano, sadrži udubljenje, tačnije udubljenje u obliku latiničnog slova U, kojim je sočivo 6 postavljeno preko, odnosno namešteno na svetlosni izvor 2, kao što se vidi na slici 2. Spomenuto udubljenje, gde svetlost ulazi, u centralnom frontalnom delu sadrži, u odnosu na sredstvo 2 za osvetljenje, konveksnu zasvođenu ulaznu graničnu površinu 8, koja zahvata svetlost koja je centralno na gore emitovana i usmerava je kroz telo sočiva paralelno na gore. Granična površina se sastoji od prelaza iz, sa jedne strane prostora gde se nalazi medijum poput na primer vazduha sa indeksom prelamanja svetlosti 1,0 , u medijum koji je drugačijeg indeksa prelamanja, kao na primer PMMA materijal čiji je indeks prelamanja oko 1,5. Sa strane je prethodno spomenuti prostor, gde ulazi svetlost, ograničen graničnom površinom 9 koja je kupastog odnosno konusnog oblika. Granična površina 9 u preseku posmatrana, ima nagnute i/ili zakrivljene ivice koje se šire ka izvoru svetlosti i delove svetlosnog snopa, koji su emitovani u stranu, lome i preusmeravaju na spoljnu stranu 10, odnosno omotač sočiva 6, kao što se može videti na slikama 1 i 2.

[39] Spomenuta spoljna površina odnosno omotač 10, je ovde napravljena najpogodnije tako da totalno reflektuje i/ili je takodje premazana kao ogledalo, tako da svetlosni zraci koji dođu na spoljnu stranu 10 mogu da budu reflektovani, i to prema strani 11 za izlazak svetlosti na sočivu 6.

[40] Spomenuti deo granične površine 11 za izlazak svetlosti sočiva 6 je u suštini podeljen u dva dela granične površine različitih oblika. Prvi, centralni deo granične površine 12, je zakrivljen u konveksni ili kupasti oblik. Na ovaj centralni deo granične površine 12 stižu svetlosni zraci, koji preko centralne granične površine, preko koje ulazi svetlost 8, ulaze u telo sočiva i u suštini su paralelno usmereni i ka dole emitovani kao na slici 2. Spomenuta centralna blago konveksna granična površina 12 je na delu 11 sočiva gde svetlost izlazi proširena sa prstenastom, konveksnom drugom graničnom površinom 13, koja svetlosne zrake koji dolaze sa spoljne strane 10 sočiva 6 preusmerava, i tako sačinjava drugi deo spomenute površine 11 za izlazak svetlosti 11.

[41] Površina kroz koju izlazi svetlost, može biti na facetiran način 19 obrađena, i to tako da se preko prvog i drugog spomenutog dela granične površine facetiranost širi, u svakom odseku ili, takođe, samo u jednom odseku. Spomenuta facetiranost 19 može biti izrađena iz velikog broja malih delova površine (facetiranih površinskih delića 20), gde na primer više od 100 takvih facetiranih delića 20 mogu biti predviđeni na površini 11 za izlaz svetlosti. Facete mogu biti poređane tako da čine veliki broj prstenova odnosno redova spiralnog oblika, koji je svaki pojedinačno sačinjen od velikog broja facetiranih delića 20.

[42] Kako slika 3 pokazuje, sredstva 2 za osvetljenje i sočiva 6 mogu biti povezana zajedno sa perforiranim panelom 3 u jednu montažnu grupu. Alternativno, sredstva 2 za osvetljenje i sočiva 6 mogu biti nezavisno of perforiranog panela 3 montirana na zid, odnosno plafon ili na neki drugi nosač 21, koji onda zajedno sa perforiranim panelom 3 može biti sastavljen u jednu montažnu grupu, i tako montiran na zid ili plafon.

[43] Na slikama 5 i 6 je najbolje prikazano, kako snop svetlosti 7 koji prolazi kroz pojedinačni otvor 4 za prolaz svetlosti 4 u perforiranom panelu 3 više ne mora biti emitovan od strane samo jednog izvora svetlosti. Može se videti da su više izvora 2a i 2b svetlosti, koji zajedno čine jednu svetlosnu grupu 2, i sočivo 6 zajedno postavljeni, i da proizvode snop svetlosti 7 i da je takva svetlost vođena, pomešana i propuštena kroz otvore 4 na perforiranom panelu 6. Da bi se ovde postiglo ravnomerno mešanje u snopu svetlosti, i da bi se izbeglo zamrljano osvetljavanje sa neravnomernim intenzitetima svetlosti, odnosno lokalnim razlikama u boji svetlosti, odnosno lokalnim razlikama u temperaturi boje svetlosti, kao što slika 1 pokazuje, sočivo 6 emituje nereflektirani direktni deo 14 svetlosti i reflektirani indirektni deo 15 svetlosti tako da se oni skoro potpuno poklapaju. Tu su više izvora 2a i 2b svetlosti, najpogodnije u formi LED-ova sa različitim bojama svetlosti, orijentisani ka zajedničkom sočivu 6, i njihova svetlost je zahvaćena od strane zajedničkog sočiva 6 i u formi spomenutog snopa svetlosti 7, koji se sužava od sočiva 6 ka perforiranom panelu 3, prolazi kroz otvor 4 za prolaz svetlosti i dalje se širi od perforiranog panela 3 u prostor. Spomenuti LED-ovi mogu biti pozicionirani u jednom nivou vertikalno u odnosu na glavnu osu sočiva 6 jedan pored drugog, ili takođe u različitim nivoima blago pomereni jedan u odnosu na drugi, gde LED-ovi mogu biti postavljeni u ranije spomenutom udubljenju za ulaz svetlosti sočiva 6. Tu je kontura sočiva 6 na takav način izrađena, da su nereflektovani deo 14 direktne svetlosti i reflektovani deo 15 indirektne svetlosti emitovani iz sočiva 6 uglavnom pod istim uglovima 16 i 17 emisije, i da ispunjavaju u potpunosti emitovani snop svetlosti iz sočiva, kao što se može videti na slici 1. Pogotovo može spomenuti deo 15 indirektne svetlosti, koji je reflektovan sa površine 10 sočiva ispuniti odnosno osvetliti centralni deo snopa svetlosti, tako da indirektni deo 15 svetlosti više ne pokazuje nikakvu rupu odnosno udubljenje u centru. Obrnuto, direktni deo 14 svetlosti, koji u sočivu 6 nije reflektovan, može biti raširen takođe i na granične delove snopa svetlosti 7, zato da direktni deo 14 svetlosti ne bi bio prisutan samo u centralnom delu snopa svetlosti.

[44] Spomenuti uglovi osvetljenja mogu biti najmanje približno 2x35°, kao što se može videti na slici 1.

[45] Kao što se može videti na slici 1, sočivo 6 može imati takvu konturu, da snop svetlosti 7 emitovan iz sočiva 6 poseduje stepen sužavanja od oko 1,4 do 2,5. Spomenuti stepen sužavanja opisuje odnos između prečnika snopa svelosti D na mestu 11 izlaska svetlosti, sočiva 6, i minimalnog prečnika snopa svetlosti d kroz mesto prolaska snopa svetlosti kroz perforirani panel 3. Spomenuti prečnik snopa svetlosti D u oblasti mesta površine izlaska svetlosti iz sočiva, može odgovarati svetlosno-tehnički maksimalnom delotvornom prečniku sočiva, koji ne uzima u obzir ivične delove sočiva, kao prirubnice za pričvršćivanje i njima slične delove. Od prednosti je da spomenuti stepen sužavanja bude između 1,9 i 2,1.

[46] Kao što slike 5 i 6 pokazuju, predviđeno je da su izvori svetlosti koji su postavljeni kod jednog otvora za prolazak svetlosti na poseban način poređani, tako da se sve susedne orijentacije izvora svetlosti međusobno razlikuju, odnosno da su izvori svetlosti uvek zarotirani jedan u odnosu na drugi, ako se posmatraju odnosno porede međusobno susedni otvori 4 za prolazak svetlosti. Spomenuta zarotiranost se odnosi na osu rotacije koja stoji vertikalno prema perforiranom panelu 3, pre svega u odnosu na pripadajući otvor 4 za prolazak svetlosti odnosno vertikalnu osu tog otvora. Naročito, aranžmani svetlosnih izvora poređanih kod otvora 4 za prolazak svetlosti koji se nalaze na perforiranom panelu 3 uvek mogu svaki pojedinačno biti za definisan ugao zarotirani jedan u odnosu na drugi.

[47] Zavisno od broja izvora 2 svetlosti, koji čine jednu svetlosnu grupu 2 i koji su dodeljeni zajedničkom sočivu 6, mogu biti korisni različiti stepeni rotacije odnosno uglovi rotacije.

[48] Kao što pokazuje slika 5, u aranžmanu sa dvostrukim izvorima 2a i 2b svetlosti po jednom otvoru 4 za prolazak svetlosti (pogotovo u formi već spomenutih LED-ova) može biti predviđen ugao rotacije od 90° između dva susedna otvora za prolazak svetlosti u jednom redu otvora 4 za prolazak svetlosti, i/ili između dva susedna otvora za prolazak svetlosti u jednoj koloni otvora 4 za prolazak svetlosti, i tu mogu biti jedan ili vise redova i/ili jedan ili više kolona svetlosnih izvora matrično organizovani. Spomenuti izvori 2a i 2b svetlosti u jednoj svetlosnoj grupi mogu biti različitih boja, na primer, LED-ovi različitog nivoa hladnoće i topline. Kako slika 5 naglašava, takva zarotiranost od 90° između dve susedne svetlosne grupe 2 može imati smisla pogotovo kod matrične konfiguracije od najmanje 4x4 otvora za prolazak svetlosti, jer u svakom redu i u svakoj vrsti uvek postoji potpuna rotacija od 4x90° i samim tim se postiže jedna potpuno simetrična odnosno najbolja moguća pokrivenost snopa svetlosti 7, odnosno dobro uzajamno ujednačavanje mogućih preostalih nepravilnosti raspodele svetla u svetlosnom snopu 7 iz različitih otvora 4 za prolazak svetlosti. Kako slika 5 pokazuje, u slučaju matriksnog aranžmana sastavljenog od više kolona ili više redova, može imati smisla organizovati duž jedne dijagonale u matriksu zarotiranost pod uglom od 180°, da bi se postiglo najbolje moguće uravnoteženje. Drugačije nego što je u slici 5 prikazano, u tom slučaju može biti od prednosti, kada je duž oba dijagonalna pravca, znači od levo gore prema desno dole kao i od levo dole prema desno gore, uvek predviđena zarotiranost pod uglom od 180°.

[49] U slučaju četvorostrukog izvora svetlosti sa četiri izvora 2a i 2b svetlosti u dvostrukoj, uparenoj grupisanosti, kao što se može videti na slici 6, po jednom otvoru 4 za prolazak svetlosti može biti predviđen ugao rotacije od 90° između dva susedna otvora 4 za prolazak svetlosti u jednom redu otvora 4 za prolazak svetlosti i/ili ugao od 90° između dva susedna otvora za prolazak svetlosti u jednoj koloni otvora 4 za prolazak svetlosti i/ili ugao rotacije od 180° između dva (po dijagonali) susedna otvora 4 za prolazak svetlosti, u jednoj dijagonali otvora 4 za prolazak svetlosti ili poželjno duž oba dijagonalna pravca, kao što se može videti u slici 6. Ovo može biti predviđeno pogotovo u matriksnoj konfiguraciji od minimum 2x2 otvora 4 za prolazak svetlosti, kojima je svakom pojedinačno dodeljena spomenuta dvostruka grupa od 2x2 izvora 2a i 2b svetlosti, odnosno četvorostruka konfiguracija izvora svetlosti.

Claims (12)

Patentni zahtevi

1. Uređaj za osvetljenje, posebno u plafonskoj spot formi, sa perforiranim panelom (3) koji sadrži barem jedan otvor za prolazak svetlosti (4), kao i sočivo (6) postavljeno tako da je prikriveno iza perforiranog panela (3), za emitovanje snopa svetlosnih zrakova (7) koji se sužavaju na putu od sočiva (6) ka perforiranom panelu (3), i prolaze kroz otvor za prolazak svetlosti (4), i šire se kada napuste perforirani panel (3), naznačen time, da je više izvora svetlosti (2) orijentisano prema sočivu (6), čija je svetlost je zahvaćena istim sočivom (6) i emitovana u formi spomenutog snopa svetlosnih zrakova (7), gde je sočivo (6) takve konture, da su direktni deo svetlosnih zrakova (14), koji prolazi bez refleksije kroz sočivo (6), i indirektni deo svetlosnih zrakova (15), koji prolazi sa refleksijom kroz sočivo, u osnovi identičnih uglova emitovanja (16, 17) i da je sveukupno emitovan snop svetlosnih zrakova (7) od strane sočiva (6) u potpunosti ispunjen sa oba dela svetlosnih zrakova.

2. Uređaj za osvetljenje prema prethodnom patentnom zahtevu, naznačen time, da su više izvora svetlosti koji su dodeljeni jednom zajedničkom sočivu (6), različite boje i/ili različite temperature boje.

3. Uređaj za osvetljenje prema prethodnom patentnom zahtevu, naznačen time, da su više izvora svetlosti (2), koji su orijentisani ka jednom zajedničkom sočivu (6), načinjeni kao crvena, zelena, plava i/ili bela, a pre svega kao RGB- ili RGBW-svetlosna sredstva.

4. Uređaj za osvetljenje prema patentnim zahtevima 2 i 3, naznačen time, da više izvora svetlosti (2) koji su dodeljeni zajedničkom sočivu (6), obuhvataju najmanje dve različite temperature bele boje, a pre svega toplo-belu, hladno-belu i/ili neutralno-belo sredstvo za osvetljenje.

5. Uređaj za osvetljenje prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time, da je predviđena kontrolna jedinica (18) za kontinuirano podešavanje odnosa emitovane snage više svetlosnih izvora, koji su orijentisani ka jednom sočivu (6), i koja na taj način omogućuje kontinuirano podešavanje boje svetla i/ili intenzitet osvetljenja, snopa svetlosti (7) koji je emitovan iz sočiva (6).

6. Uređaj za osvetljenje prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time, da uglovi emitovanja (16, 17) direktnog i indirektnog dela svetlosti (14, 15) u snopu svetlosti (7) svaki pojedinačno iznose oko 2x10° do 2x50°, a najpogodnije oko 2x35°.

7. Uređaj za osvetljenje, prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time, da sočivo (6) ima stepen sužavanja svetlosnog zraka od oko 1,4 do 2,5, gde spomenuti stepen sužavanja odražava odnos prečnika snopa svetlosnih zraka na mestu površine sočiva gde svetlost izlazi iz sočiva (6) i minimalnog prečnika snopa svetlosnih zraka u području otvora za prolaz svetlosti (4) na perforiranom panelu (3).

8. Uređaj za osvetljenje prema jednom od prethodnih patentnih zahteva, naznačen time, da su otvori za prolaz svetlosti (4) poželjno postavljeni odvojeno jedan od drugog u periodičnoj konfiguraciji, pre svega matričnoj ili po redovima, i gde su spomenuti otvori za prolaz svetlosti (4) pojedinačno dodeljeni jednom sočivu (6), a sočivu je sa druge strane dodeljeno više izvora svetlosti (2), i gde su svetlosni izvori (2) na prvom otvoru za prolaz svetlosti (4) pozicionirani u drugačijoj konfiguraciji od svetlosnih izvora na drugom otvoru za prolazak svetlosti (4).

9. Uređaj za osvetljenje prema prethodnom patentnih zahteva, naznačen time, da su konfiguracije svetlosnih izvora na susednim otvora za prolaz svetlosti (4) zarotirane jedna u odnosu na drugu.

10. Uređaj za osvetljenje prema prethodnom patentnom zahtevu, naznačen time, da je predviđena rotacija aranžmana izvora svetlosti, svakog u odnosu na osu koja prolazi kroz otvor za prolaz svetlosti (4).

11. Uređaj za osvetljenje prema jednom od oba prethodna patentna zahteva, naznačen time, da su aranžmani izvora svetlosti zarotirani za predodređeni ugao od jednog do drugog otvora za prolaz svetlosti.

12. Uređaj za osvetljenje prema prethodnom patentnom zahtevu, naznačen time, da je pri dvostrukoj konfiguraciji izvora svetlosti sa dva izvora svetlosti (2) po jednom otvoru za prolaz svetlosti (4) i/ili pri četvorostrukoj konfiguraciji izvora svetlosti sa četiri izvora svetlosti (2) po jednom otvoru za prolaz svetlosti (4) predviđen ugao rotacije od 90° između dva susedna otvora za prolaz svetlosti (4) u jednom redu ili jednoj koloni otvora za prolazak svetlosti (4), a da je između otvora za prolaz svetlosti (4) koji su smešteni duž dijagonale je predviđen ugao rotacije od 180°.