Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело



Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело
Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело
Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело
Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело
Светоизлучающее тело и светодиодное осветительное устройство, содержащее такое тело

 


Владельцы патента RU 2565419:

Общество с ограниченной ответственностью "ДиС ПЛЮС" (RU)

Изобретение относится к области полупроводниковой светотехники и предназначено для создания общего и местного освещения. Техническим результатом является улучшение светоцветовых характеристик результирующего светового потока за счет минимизации поглощения красным люминофором светового излучения с меньшей длиной волны. Устройство содержит светопроводную пластину, имеющую светоизлучающую поверхность и противолежащую ей тыловую поверхность, светодиоды, размещенные у торцевой поверхности пластины, мозаичное люминесцентное покрытие с красным люминофором, нанесенное на тыловую поверхность, а с желтым - на светоизлучающую поверхность. В другом варианте все элементы мозаичного люминесцентного покрытия размещены на светоизлучающей поверхности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области полупроводниковой светотехники и предназначено для создания общего и местного освещения в помещениях.

Уровень техники

Осветительные устройства указанного назначения должны обеспечивать достижение требованиям по равномерности яркости и цветности поверхности излучения.

Наиболее распространенными вариантами решения этой задачи является рассеивание первичного или отраженного точечного излучения светодиодов

дисперсными элементами, внедренными в материал светопроводной пластины, либо расположенными на ее поверхности. Для этого используют дисперсные элементы, рассеивающие излучение и/или преобразующие длину волны излучения.

Известны осветительные устройства, содержащие светоизлучающее тело в виде светопроводной пластины, одна из граней которой является светоизлучающей поверхностью. В торце пластины установлены белые светодиоды, световой поток которых получен в результате смешения излучений трех основных цветов. При этом в теле пластины на ее тыловой поверхности выполнены оптически неоднородные элементы, обеспечивающие отражение и рассеяние первичного светового потока и направляющие его к светоизлучающей поверхности (US 7473022, KR10-20120066452, TWM 240529, DE 19935374, TW 201015023, CN 102129098, CN 101738670, KR 10-1253987).

Известно светодиодное осветительное устройство, содержащее светоизлучающее тело в виде клинообразной светопроводной пластины, одна из граней которой является светоизлучающей поверхностью; светодиоды, установленные в торце светопроводной пластины; отражающий слой, размещенный на противолежащей грани; средство преобразования излучения светодиодов, выполненное в виде смеси частиц люминофора, включенных в оптически прозрачное покрытие, нанесенное на светоизлучающие поверхности (JP 4765905 В2, МПК F21V 8/00, опубл. 07.09.2011).

Недостатком известного решения является пониженная яркость свечения выходной поверхности на участках, удаленных от источника излучения, а использование в покрытии красного люминофора в составе смеси вызывает поглощение люминесцентного излучения люминофоров с меньшей длиной волны.

Известно осветительное устройство, содержащее светоизлучающее тело в виде светопроводной пластины, имеющей светоизлучающую поверхность; источники излучения в виде светодиодов, размещенных на торцевой стороне упомянутой пластины; средство преобразования спектра излучения, выполненное в виде смеси люминофорных частиц, неравномерно размещенных в теле светопроводной пластины; отражающий слой, нанесенный на грани пластины, противолежащей светоизлучающей поверхности (DE 102011079907, МПК F21V 13/12, опубликовано 31.01.2013).

Также известен светильник плоский энергосберегающий, содержащий светоизлучающее тело в виде светопроводной пластины, имеющей светоизлучающую поверхность и тыловую поверхности, снабженную отражающим слоем; источники излучения в виде синих светодиодов, установленных у торцевой поверхности упомянутой светопроводной пластины; средства преобразования направления излучения, выполненные в виде элементов оптической неоднородности, созданных на тыловой стороне в теле светопроводной пластины; и средство преобразования спектра излучения, образованное смесью частиц люминофора, размещенных на поверхности светопроводной пластины (патент RU 95793, МПК F21V 7/04, опубликован 10.07.2010).

Известные решения позволяют получить теплые цветовые тона выходящего светового потока, но из-за поглощения красным люминофором излучения соседних частиц с меньшей длиной волны результирующий световой поток имеет пониженную интенсивность и неравномерную цветность.

Решение по патенту RU 95793 U1 совпадает с заявленным решением по большинству существенных признаков и выбрано в качестве прототипа.

Техническим результатом является улучшение свето-цветовых характеристик результирующего светового потока.

Раскрытие сущности изобретения

Сущность первого из заявленных независимых изобретений характеризуется следующей совокупностью признаков.

Светоизлучающее тело светодиодного осветительного устройства, содержащее светопроводную пластину, имеющую светоизлучающую поверхность и противолежащую ей тыловую поверхность; отражающий слой, размещенный на тыловой поверхности; мозаичное люминесцентное покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на одной из упомянутых поверхностей светопроводной пластины, при этом каждый из элементов мозаичного люминесцентного покрытия образован частицами фотолюминофора одного цвета свечения, объединенными оптически прозрачным связующим материалом.

В качестве дополнительных признаков, уточняющих и развивающих заявленное решение, необходимо указать, что светоизлучающее тело может отличаться тем, что:

- на светоизлучающей поверхности светопроводной пластины нанесены элементы мозаичного люминесцентного покрытия, образованные частицами фотолюминофора желто-зеленого цвета свечения, а на тыловой поверхности светоизлучающей пластины нанесены элементы мозаичного люминесцентного покрытия, состоящие из частиц фотолюминофора красного цвета свечения;

- люминесцентное мозаичное покрытие нанесено на светоизлучающую поверхность светопроводной пластины, при этом каждый из элементов мозаичного люминесцентного покрытия образован частицами фотолюминофора желто-зеленого или красного цвета свечения; -на тыловой поверхности светопроводной пластины имеются элементы оптической неоднородности, форма и расположение которых позволяет регулировать количество отраженного светового излучения светодиодов;

- материал оптически прозрачного связующего для люминофорных частиц мозаичных элементов люминесцентного покрытия выбирают так, чтобы отношение коэффициентов преломления оптических сред удовлетворяло выражению: n1/n2<0,7, где:

n1 - коэффициент преломления материала светопроводной пластины,

n2 - коэффициент преломления оптически прозрачного связующего.

Сущность второго из заявленных изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом, характеризуется следующей совокупностью признаков:

Светодиодное осветительное устройство, содержащее светоизлучающее тело, выполненное в виде светопроводной пластины, имеющей светоизлучающую поверхность и противолежащую ей тыловую поверхность, отражающий слой, размещенный на тыловой поверхности; светодиоды, излучающие в синей области спектра и/или светодиоды с цветовой температурой свыше 6000 К, размещенные у торцевой поверхности светопроводной пластины; мозаичное люминесцентное покрытие, нанесенное, по меньшей мере, на одной из упомянутых поверхностей упомянутой светопроводной пластины, при этом каждый из элементов мозаичного люминесцентного покрытия включает частицы фотолюминофора одного цвета свечения, объединенные оптически прозрачным связующим материалом; рассеивающее защитное стекло, размещенное на упомянутом мозаичном люминесцентном покрытии.

В качестве дополнительных признаков, уточняющих и развивающих заявленное светодиодное осветительное устройство, следует отметить следующие признаки:

- люминесцентное покрытие нанесено на светоизлучающую поверхность светопроводной пластины, при этом каждый из элементов люминесцентного покрытия образован частицами фотолюминофора желто-зеленого или красного цвета свечения;

- элементы мозаичного люминесцентного покрытия на светоизлучающей поверхности образованы частицами фотолюминофора желто-зеленого цвета свечения, а элементы мозаичного люминесцентного покрытия на тыловой поверхности образованы частицами фотолюминофора красного цвета свечения;

- на тыловой поверхности в теле светопроводной пластины выполнены элементы оптической неоднородности, позволяющие регулировать количество отраженного излучения светодиодов;

- форма и размеры элементов мозаичного люминесцентного покрытия может изменяться в зависимости от расстояния до светодиода. Форма элементов мозаичного люминесцентного покрытия может быть круглой, прямоугольной или иметь другие очертания, которые позволяют комбинировать плотность из размещения на поверхности светопроводной пластины.

В выражении «элементы люминесцентного покрытия» под словом «элемент» следует понимать совокупность частиц люминофора одного цвета свечения, объединение которых образует на поверхности пластины одну цветовую точку (цветовой пиксель). Объединение цветовых точек разного цвета свечения образует люминофорную мозаику, характер объединения элементов которой определяет цветосветовые свойства осветительного устройства. Выбранный характер объединения элементов люминесцентного покрытия может быть изобразительным, графическим или регулярным.

Некоторые принципы построения люминофорной мозаики в заявленном решении напоминают конструкцию экранной части цветной электронно-лучевой трубки, являющейся электровакуумным прибором, возбуждение люминофоров в которой происходит исключительно под действием потока электронов в вакууме.

Под выражением «красный цвет свечения» понимается излучение с длиной волны, выбранной из выражения: 590<λ<740, где λ - длина волны, нм.

Выражение «желто-зеленый цвет свечения» означает излучение с длиной волны, выбранной из выражения: 500<λ<590, где λ - длина волны, нм.

Под выражением «синяя область спектра» понимается излучение в диапазоне 380<λ<500 нм, включающем ультрафиолетовую часть спектра.

Элементы оптической неоднородности, независимо от их физической природы всегда отклоняют свет от его первоначального направления. На поверхностях, разделяющих среды с различными коэффициентами преломления, происходит изменение направления излучения путем отражения и преломления света. Для целей данного решения элементы неоднородности могут быть выполнены, в частности, в виде канавок или точечных углублений в теле пластины. Наличие оптической неоднородности в теле светопроводной пластины позволяет регулировать количество отраженного светового излучения светодиодов и управлять цветностью результирующего светового потока.

Перечень графических материалов

Изобретение характеризуется следующими графическими материалами:

на фиг.1 показан фрагмент сечения светоизлучающего тела с мозаичным люминесцентным покрытием на светоизлучающей и на тыловой поверхности;

на фиг.2 показан вид сверху фрагмента светоизлучающего тела, изображенного на фиг.1. Этот вид дает полное представление о виде снизу того же фрагмента;

на фиг.3 показан фрагмент сечения светодиодного осветительного устройства, содержащего светоизлучающее тело, показанное на фиг.1;

на фиг.4 показан фрагмент сечения светодиодного осветительного устройства, содержащего светоизлучающее тело, элементы люминесцентного покрытия которого образованы частицами фотолюминофора желто-зеленого и красного цвета свечения.

Светоизлучающее тело 1 содержит (фиг. 1 и фиг. 2) светопроводную пластину 1, имеющую светоизлучающую поверхность 1′ и тыловую поверхность 1″, первое мозаичное люминесцентное покрытие с элементами 2 на светоизлучающей поверхности 1′ и второе мозаичное люминесцентное покрытие с элементами 3 на тыловой поверхности 1″ пластины 1.

Светодиодное осветительное устройство 11 (фиг. 3 и фиг. 4) содержит светоизлучающее тело 1, светодиоды 5, первое мозаичное люминесцентное покрытие с элементами 2 на светоизлучающей поверхности 1′ и второе мозаичное люминесцентное покрытие с элементами 3 на тыловой поверхности 1″ пластины 1; рассеивающее защитное стекло 6 на поверхности 1′, отражающий слой 7 на торцевой поверхности 1″ и элементы 8 оптической неоднородности (фиг. 4).

Примером выполнения заявленного решения является светодиодное осветительное устройство с торцевым расположением светодиодов, в котором светопроводная пластина 1 изготовлена из акрилового стекла марки PLEX1GLASS ENDL1GHTEN, светоизлучающая поверхность снабжена мозаичным люминесцентным покрытием с круглыми элементами, образованными частицами люминофора желтого спектра свечения с длиной волны 560-590 нм, а фотолюминофорные элементы на тыльной стороне светопроводной пластины образованы частицами красного фотолюминофора с длиной волны 610 нм. Защитное рассеивающее стекло выполнено толщиной 5 мм с поверхностным матированием.

.

1. Светоизлучающее тело светодиодного осветительного устройства, содержащее светопроводную пластину, имеющую светоизлучающую поверхность и противолежащую ей тыловую поверхность; совокупность частиц фотолюминофора, отличающееся тем, что совокупность частиц люминофора выполнена в виде мозаичного покрытия, нанесенного, по меньшей мере, на одну из упомянутых поверхностей светопроводной пластины, при этом каждый элемент мозаичного покрытия образован частицами фотолюминофора одного цвета свечения.

2. Светоизлучающее тело по п.1, отличающееся тем, что мозаичное покрытие нанесено на светоизлучающую поверхность светопроводной пластины, каждый мозаичный элемент которого включает частицы фотолюминофора желто-зеленого или частицы фотолюминофора красного цвета свечения.

3. Светоизлучающее тело по п.1, отличающееся тем, что мозаичное покрытие желто-зеленого цвета свечения нанесено на светоизлучающую поверхность светопроводной пластины, а мозаичное покрытие красного цвета свечения нанесено на тыловую поверхность светопроводной пластины.

4. Светоизлучающее тело по п.2, отличающееся тем, что на тыловой поверхности светопроводной пластины выполнены элементы оптической неоднородности.

5. Светодиодное осветительное устройство, содержащее светопроводную пластину, имеющую светоизлучающую и противолежащую ей тыловую поверхность; светодиоды, размещенные у торцевой поверхности светопроводной пластины; частицы фотолюминофора и светоотражающий слой, отличающееся тем, что частицы фотолюминофора нанесены на светоизлучающую поверхностей светопроводной пластины в виде мозаичного покрытия, при этом каждый элемент мозаичного покрытия образован частицами фотолюминофора одного цвета свечения, на которых установлено защитное дисперсное стекло, а светоотражающий слой размещен на тыловой поверхности светопроводной пластины.

6. Светодиодное осветительное устройство по п.5, отличающееся тем, что мозаичное покрытие нанесено на светоизлучающую поверхность светопроводной пластины, каждый мозаичный элемент которого включает частицы фотолюминофора желто-зеленого или красного цвета свечения.

7. Светодиодное осветительное устройство по п.5, отличающееся тем, что мозаичное покрытие нанесено на светоизлучающую и тыловую поверхности светопроводной пластины, при этом на светоизлучающей поверхности каждый мозаичный элемент образован частицами фотолюминофора желто-зеленого цвета свечения, а на тыловой поверхности - частицами фотолюминофора красного цвета свечения.

8. Светодиодное осветительное устройство по п.6, отличающееся тем, что на тыловой поверхности светопроводной пластины выполнены элементы оптической неоднородности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств.

Изобретение относится к светотехнике, а именно к вторичной оптике светодиодных светильников, применяемых, преимущественно, для наружного освещения улиц, парков, придомовых территорий и для освещения крупных внутренних помещений, таких как склады или магазины.

Изобретение относится к светотехнике, в частности к энергосберегающим осветительным устройствам без слепящего действия, созданным на основе мощных светодиодов с большим сроком эксплуатации.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение мощности.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение однородности излучаемого света.

Изобретение относится к светодиодному источнику света, выполненному с возможностью переоснащения светильника, в котором используется источник света с нитью накаливания.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к осветителям, предназначенным для выращивания рассады, овощей или цветов в домашних или промышленных условиях, и может быть использовано в других областях народного хозяйства, где требуется индивидуальная подсветка, например, для разведения различных существ.

Настоящее изобретение относится к светоизлучающему диоду, LED, световому источнику, который может быть приспособлен для переоборудования осветительного прибора, использующего световой источник на основе лампы накаливания.

Изобретение относится к светоизлучающему устройству (10, 50, 70), содержащему первый источник (12а, 52а, 72а) света, второй источник (12b, 52b, 72b) света, частично прозрачное зеркало (16, 56, 76) и коллимирующее средство (14а, 14b, 54a, 54b, 74), выполненное с возможностью, по меньшей мере, частичного коллимирования света первого и второго источников света, так что во время работы, по существу весь, по меньшей мере частично, коллимированный свет первого и второго источников света падает на частично прозрачное зеркало.

Лампа // 2571734
Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является предотвращение формирования затемнений и бликов, возникающих при работе светодиодов. Лампа имеет множество светодиодов, которые расположены друг за другом в продольном направлении лампы и с шагом между светодиодами, обеспечиваемом посредством держателя светодиодов. Каждый светодиод излучает свет в определенную область телесного угла вокруг центрального направления пучка. Область телесного угла направлена к отражателю лампы для обеспечения непрямого излучения света лампы. Количество светодиодов и/или шаг между светодиодами выбраны таким образом, что области телесных углов всех светодиодов после отражения от отражателя света перекрываются, по меньшей мере, частично, на расстоянии поверхности освещения от нижней стороны лампы, равном по меньшей мере от 0,2 до 2,5 расстояний между светодиодами, которые расположены дальше всего друг от друга. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение равномерности освещения. Оптический элемент включает в себя световод, в который подается свет от одного или более светодиодов в световой головке, расположенной на одном конце световода, и отражатель, расположенный на другом конце световода, способный к отражению света, падающего на отражатель. Световод дополнительно включает в себя призматическую поверхность, содержащую множество призм, причем каждая из призм расположена под углом к осевому направлению световода для направления света, излученного от световой головки, по направлению к выходному концу световода. Источник света включает в себя оптический элемент по любому из пп.1-12, и выполнен с возможностью переоснащения светильника, использующего источник света с нитью накаливания. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является повышение эффективности межлистового полога растений, который достигается за счет того, что оптическому устройству (100), содержащему область (109) входа света для приема света от источника света, первую поверхность (120), описанную первой рациональной квадратичной кривой Безье, и вторую поверхность (110), описанную второй рациональной квадратичной кривой Безье. Первая рациональная квадратичная кривая Безье и вторая квадратичная кривая Безье выбраны независимо друг от друга и расположены так, что оптическое устройство является асимметричным относительно его центральной оси вращения. Принятый свет, отражаемый в первой плоскости, отражается в направлении к центральной оси, а принятый свет, отражаемый во второй плоскости, отражается в направлении от центральной оси, тем самым обеспечивая асимметричное вертикальное распределение интенсивности на выходе из оптического устройства, так что в предварительно заданной области, освещаемой под углом, обеспечивается вертикальное и горизонтальное распределение освещенности. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к осветительным приборам, а именно к оптическим осветительным устройствам на основе светодиодов. Техническим результатом является создание линзы для светодиода, способной сохранять свои эксплуатационные характеристики и характеристики светодиода от воздействия окружающей среды, который достигается тем, что конструкция оптической системы состоит из асферической линзы сложной формы и держателя из теплопроводящего материала. Сущность изобретения заключается в том, что держатель системы выполнен из теплопроводящего материала, например металла, основание держателя содержит герметизирующую прокладку; система обеспечивает наличие воздушного промежутка между линзой сложной формы и светодиодом; линза сложной формы дополнительно клеится к держателю герметизирующим составом; собирающая линза находится на внутренних гранях линзы сложной формы, отклоняющие грани линзы сложной формы рассчитаны таким образом, что световой поток светодиода, проходя через них, отклоняется на внешние грани линзы сложной формы, таким образом, чтобы внешние грани отразили световой поток, используя эффект полного внутреннего отражения. 1 ил.
Наверх