Осветительное устройство с плавным отсеканием



Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием
Осветительное устройство с плавным отсеканием

 


Владельцы патента RU 2569325:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является оптимизация эффективности освещения. Осветительное устройство, содержащее, по меньшей мере, один источник (11) света, отражательную деталь (20), содержащую отражательную поверхность (22), край (21) ("первый край"), выполняющий отсекание световых лучей, проходящих в области, примыкающей к этому первому краю (21), и светомодифицирующую деталь (30), выполненную с возможностью модифицирования световой характеристики световых лучей и имеющую край (31) ("второй край"). Светомодифицирующая деталь (30) проходит от отражательного детали (20) к этому второму краю (31) над площадью поверхности, предназначенной для приема части световых лучей, проходящих в упомянутой области. Второй край выполнен таким образом, чтобы для части световых лучей светомодифицирующая деталь (30) модифицировала пропорционально больше световых лучей, которые проходят ближе к первому краю (21), чем световых лучей, которые проходят дальше от первого края (21). 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

 

Настоящее изобретение относится к светильнику или осветительному устройству, содержащему:

- по меньшей мере, один источник света, например один или несколько светодиодов;

- отражатель (или отражательная деталь), содержащий отражательную поверхность и первый край, причем первый край выполняет отсекание световых лучей, проходящих поблизости от этого края - первый край, как правило, определяет световое отверстие отражателя.

Источник (источники) света обычно расположен внутри отражателя, причем отражатель выполнен с возможностью отражения света, испускаемого источником (источниками) света, для направления испускаемых лучей по конкретным направлениям для освещения области, ограниченной отсеканием света.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Такие отражатели имеют следующие недостатки. Контрастность света иногда является слишком высокой на границе или крае освещаемой области, и/или распределение света не является равномерным вблизи направления отсекания, особенно в случае использования множества точечных источников света. Как следствие, световые эффекты могут быть неприятными и/или неэстетичными, что, в частности, создает проблемы при применении направленного освещения или точечного освещения.

Чтобы сгладить световой пучок вблизи направления отсекания, в качестве приспособлений, как известно, применяют определенные линзы, которые, как правило, установлены у отверстия отражателя.

Например, в документах US 4506316, US 5199787 и US 7040789 описаны линзы в форме диска, снабженные кольцевым участком, имеющим множество конических оптических элементов для отклонения лучей, проходящих поблизости от направлений отсекания света.

Однако существует вероятность того, что при использовании этой технологии границами освещаемой области невозможно будет управлять в достаточной степени, и эффективность освещения невозможно будет оптимизировать.

КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является сглаживание области отсекания света в освещаемой зоне, созданной краем отражателя, при одновременной оптимизации управления размером и формой освещаемой зоны и ограничении потерь света.

"Область отсекания света" представляет собой область (области), расположенную:

- в освещаемой зоне и/или

- в пространстве, через которое проходят неотраженные световые лучи,

причем край отражательной детали, обеспечивающий отсекание света, воздействует на свет в такой степени, что неоднородность освещения может быть видима наблюдателю.

Другой задачей настоящего изобретения является устранение или уменьшение в области отсекания света, находящейся в освещаемой зоне, этих неприятных световых неоднородностей, которые появляются, в особенности, при использовании множества отдельных источников света (например, матрицы светодиодов). Разумеется, из-за такой дискретности источника света в области отсекания света имеются подобласти неравномерного распределения света (т.е., световые ступеньки), в каждой из которых существует определенное отсекание света относительно соседних подобластей.

Следующей задачей настоящего изобретения является снижение контрастности света в области отсекания света.

Чтобы устранить эти недостатки, согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается осветительное устройство, содержащее:

- по меньшей мере, один источник света;

- отражательную деталь, содержащую отражательную поверхность и край ("первый край"), причем первый край выполняет отсекание световых лучей, проходящих в области, примыкающей к этому первому краю;

- светомодифицирующую деталь, выполненную с возможностью модифицировать световую характеристику (характеристики) световых лучей.

Согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения светомодифицирующая деталь имеет край ("второй край") и проходит от отражательной детали к этому второму краю над площадью поверхности, предназначенной для приема части световых лучей: (i) проходящих в упомянутой области и (ii) не отраженных отражательной деталью. Второй край выполнен таким образом, чтобы для упомянутой части световых лучей светомодифицирующая деталь модифицировала пропорционально больше световых лучей, которые проходят ближе к первому краю, чем световых лучей, которые проходят дальше от первого края.

Другими словами, второй край выполнен таким образом, чтобы соблюдалось следующее условие: чем ближе световые лучи проходят к первому краю, тем больше количество модифицированных световых лучей. Соответственно, при использовании светомодифицирующей детали интенсивность света в области отсекания света изменяется более постепенно. Как следствие, эта светомодифицирующая деталь сглаживает отсекание света.

В предпочтительном случае упомянутая область, примыкающая к первому краю, представляет собой область отсекания света.

Кроме того, светомодифицирующая деталь воздействует только на лучи в этой области отсекания света и не влияет на другие лучи, выходящие из осветительного устройства. Поэтому эта светомодифицирующая деталь не модифицирует большую часть света, испускаемого осветительным устройством, и общая эффективность этого устройства соответствующим образом оптимизируется.

Помимо этого настоящее изобретение позволяет легко управлять модифицированием света за счет простой адаптации дизайна или формы второго края светомодифицирующей детали без модифицирования отражательной детали.

В качестве возможного варианта светомодифицирующая деталь проходит вдоль, закрывает или примыкает, по меньшей мере, к части первого края. Это эквивалентно замене данной, по меньшей мере, части первого края на второй край без модифицирования целостности отражательной детали, а только путем добавления этой светомодифицирующей детали в осветительное устройство. Поэтому отсекание света можно легко сгладить без модификации или изменения отражателя и без необходимости снятия отражательной детали с удерживающей конструкции, к которой она может быть прикреплена. Это особенно выгодно, если отражатель уже установлен на место и к нему трудно получить доступ и/или его трудно демонтировать.

В качестве альтернативы светомодифицирующая деталь может проходить вдоль линии на отражательной поверхности, расстояние которой от первого края является неизменным. Этот конкретный вариант осуществления настоящего изобретения позволяет обеспечить светомодифицирующую деталь внутри отражательной детали, и эта деталь, таким образом, становится менее заметной, чем в предыдущем варианте осуществления настоящего изобретения. Светомодифицирующая деталь может быть закреплена непосредственно внутри отражательной детали или между двумя подучастками отражательной детали.

Согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения использованному отдельно или в комбинации с первым вариантом осуществления, светомодифицирующая деталь содержит множество светомодифицирующих элементов, ограниченных вторым краем и пространственно отделенных друг от друга соответствующими светопрозрачными областями, причем каждая светопрозрачная область имеет первый конец и расположенный напротив него второй конец, при этом первый конец:

- ближе к отражательной поверхности, чем второй конец, и

- меньше второго конца.

По меньшей мере, одна из светопрозрачных областей имеет форму геометрически правильного треугольника или треугольника с закругленной вершиной, представляющей собой первый конец. В качестве альтернативы или в комбинации с приведенным выше, по меньшей мере, одна светопрозрачная область постепенно расширяется от ее первого конца к ее второму концу.

В качестве возможного варианта светомодифицирующая деталь может содержать основание, закрепленное, прикрепленное или установленное на отражательной детали, причем светомодифицирующие элементы проходят от основания в направлении от отражательной детали.

Согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения, использованному отдельно или в комбинации с первым и/или вторым вариантами осуществления, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент имеет первый конец и расположенный напротив него второй конец, при этом первый конец:

- ближе к отражательной поверхности, чем второй конец, и

- больше второго конца.

По меньшей мере, один из светомодифицирующих элементов имеет в общем форму геометрически правильного треугольника или треугольника со вторым концом, имеющим закругленную форму. В качестве альтернативы или в комбинации с приведенным выше светомодифицирующие элементы проходят в направлении от отражательной детали под углами в диапазоне от 0° до 90° относительно главного оптического направления, причем главное оптическое направление представляет собой направление, вдоль которого интенсивность света, испускаемого источником (источниками) света, является максимальной по сравнению с другими направлениями.

В качестве возможного варианта осветительное устройство содержит массив или матрицу источников света, в которой источники света представляют собой кристаллы светодиодов, имеющие ширину e и расположенные на расстоянии h друг о друга, причем, по меньшей мере, часть светомодифицирующих элементов проходит в направлении от отражательной детали на расстояние, приблизительно равное h, и имеет ширину, приблизительно равную e.

В качестве возможного варианта площадь поверхности каждого светомодифицирующего элемента аналогична площади поверхности каждого зазора. Как следствие, освещение является более однородным вокруг центра освещаемой площади поверхности.

В качестве возможного варианта, осветительное устройство выполнено таким образом, чтобы количество неотраженных световых лучей, испускаемых источником (источниками) света в первом направлении, было значительно ниже количества неотраженных световых лучей, испускаемых тем же источником (источниками) света во втором направлении, причем между этими двумя направлениями существует отсекание света, и второй край светомодифицирующей детали выполнен с возможностью постепенного сглаживания этого отсекания света.

В качестве возможного варианта осветительное устройство содержит множество источников света и выполнено таким образом, что:

- количество неотраженного света, испускаемого, по меньшей мере, одним источником света в первом направлении, отличается от количества неотраженного света, испускаемого этим, по меньшей мере, одним источником света во втором направлении, на первую разностную количественную величину; и

- количество неотраженного света, испускаемого, по меньшей мере, одним другим источником света в первом направлении, отличается от количества неотраженного света, испускаемого этим, по меньшей мере, одним другим источником света во втором направлении, на вторую разностную количественную величину,

причем первая разностная количественная величина значительно больше второй разностной количественной величины, и между этими двумя направлениями существует отсекание света, при этом второй край светомодифицирующей детали выполнен с возможностью постепенного сглаживания этого отсекания света.

В качестве возможного варианта светомодифицирующая деталь поглощает и/или рассеивает часть света, чтобы предотвратить его прохождение поблизости от первого края.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается светомодифицирующая деталь, выполненная с возможностью закрепления, прикрепления или установки на отражательную деталь осветительного устройства, содержащего:

- по меньшей мере, один источник света;

- отражательную деталь, содержащую отражательную поверхность и край ("первый край"), выполняющий отсекание световых лучей, проходящих в области, примыкающей к этому первому краю,

причем светомодифицирующая деталь выполнена с возможностью модифицировать световую характеристику (характеристики) световых лучей, имеет край ("второй край") и проходит от отражательной детали к этому второму краю над площадью поверхности, предназначенной для приема части световых лучей, проходящих в области, примыкающей к первому краю, и не отраженных отражательной поверхностью, при этом второй край выполнен таким образом, чтобы для упомянутой части световых лучей светомодифицирующая деталь модифицировала пропорционально больше световых лучей, которые проходят ближе к первому краю, чем световых лучей, которые проходят дальше от первого края.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения изобретения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг. 1 изображает вид осветительного устройства, соответствующего настоящему изобретению, с пространственным разнесением деталей.

Фиг. 2А изображает общий вид светомодифицирующей детали согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2В, 2С, 2D и 2E изображают виды сверху части светомодифицирующих деталей, соответствующих четырем конкретным вариантам осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 3, 4, 5 и 6 изображают общие виды части осветительного устройства, содержащего светомодифицирующую деталь согласно первому, второму, третьему и четвертому вариантам осуществления настоящего изобретения соответственно, на которых показана, по меньшей мере, часть испускаемых неотраженных световых лучей, падающих на элемент этих светомодифицирующих деталей.

Фиг. 7А изображает вид сверху матрицы из девяти светодиодов.

Фиг. 7В изображает вид сбоку части светомодифицирующей детали согласно настоящему изобретению.

Фиг. 8 изображает схематичную иллюстрацию того, как светомодифицирующая деталь может маскировать матрицу из трех светодиодов.

Фиг. 9А, 9В, 9С изображают первый, второй и третий общие виды осветительного устройства согласно настоящему изобретению.

Фиг. 10А изображает график нормализованных интенсивностей (ось y) выходного светового излучения, измеренных для осветительного устройства, показанного на Фиг. 1, но без светомодифицирующей детали, при разных углах (ось x), при этом отсчет этих углов выполняется от главной оптической оси осветительного устройства.

Фиг. 10В изображает часть 3 графика на Фиг. 10А в сравнении с частью другого графика, относящегося к тому же осветительному устройству, но со светомодифицирующей деталью.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 изображает осветительное устройство 40 согласно настоящему изобретению, содержащее:

- сборку 10 источника света;

- отражатель 20, содержащий отражательную поверхность 22 и первый край 21;

- светомодифицирующую деталь 30, выполненную с возможностью модифицировать световую характеристику (характеристики) световых лучей.

Сборка 10 источника света может содержать один или несколько источников света. Несколько источников света могут располагаться в одну линию, в одной плоскости или в пространстве. Источник света может относиться к любому типу, например лампа накаливания, галогенная лампа, газоразрядная лампа высокой интенсивности (так называемая HID-лампа) или светодиод (LED). Сборка 10 источника света может содержать один или несколько держателей источника (источников) света, снабженных электрической или электронной линией к источнику тока и, возможно, к контроллеру освещения. Этот контроллер освещения может содержать монтажная плата. Под светодиодами или монтажной платой может быть расположен радиатор или другая система охлаждения для рассеивания тепла от светодиодов. Сборка 10 источника света, дополнительно, может содержать основную оптику, например линзы, предназначенную для изменения направления распространения света, испускаемого источником (источниками) света. Сборка 10 источника света, дополнительно, может содержать некоторые дополнительные компоненты, такие как рассеивающий элемент (например, рассеивающее покрытие или пленку, либо рассеивающую панель), обеспеченный на источнике (источниках) света или между источником света и основной оптикой, либо на основной оптике.

В примере, изображенном на Фиг. 1, сборка 10 источника света содержит матрицу светодиодов, прикрепленную к монтажной плате и/или радиатору и закрытую основным оптическим элементом (содержащим множество простейших линз). Эта сборка 10 источника света может быть выполнена в виде закрытой детали, такое решение позволяет обеспечить компактность этой сборки 10. Такая закрытая деталь может быть изготовлена с использованием технологии пайки расплавлением для установки светодиодов на монтажную плату или на радиатор. Матрица может быть квадратной, прямоугольной, круглой, эллипсоидной либо иметь любую другую конфигурацию. Каждый светодиод можно видеть как световую точку или небольшое световое пятно. Решение в виде закрытого детали позволяет обеспечить высокую плотность испускания света на ограниченной поверхности, что приводит к получению более компактного осветительного устройства 40.

Отражатель 20 может быть закрытым или открытым.

В примере, показанном на Фиг. 1, отражатель 20 является закрытым и имеет главную оптическую ось.

Главная оптическая ось может быть определена как ось симметрии отражателя 20, как ось симметрии светового излучения или как ось, вдоль которой интенсивность испускаемого света является максимальной. Главное оптическое направление это то же самое, что и главная оптическая ось, но оно выходит наружу из источников света.

Данный отражатель 20 может быть любой формы. Например, отражатель 20 может быть в общем полусферическим, параболическим или коническим. Отражатель 20 может иметь в сечении (перпендикулярном главной оптической оси) квадратную, прямоугольную, круглую, эллипсоидную, треугольную или любую другую форму. Отражательная поверхность 22 отражателя 20 может быть непрерывной или состоять из множества плоских поверхностей (как изображено на Фиг. 1).

В примере, изображенном на Фиг. 1, световое отверстие отражателя 20 ограничено первым краем 21. Это световое отверстие может иметь любую форму, например, квадратную, прямоугольную, круглую, эллипсоидную или треугольную. В качестве возможного варианта от первого края 21 в направлении от главной оптической оси и вбок от нее может проходить фланец 23.

Нижний участок 24 отражателя 20 может быть снабжен отверстием для установки в него сборки 10 источника света. В качестве альтернативы сборка 10 источника света может быть обеспечена в отражателе 20, при этом на нижнем участке 24 этого отражателя 20 обеспечивают сквозные отверстия, чтобы сделать возможным установление электрического подключения к сборке 10 источника света.

Светомодифицирующая деталь 30 может проходить вдоль, по меньшей мере, части первого края 21 (как изображено на Фиг. 1) и, таким образом, вокруг, по меньшей мере, части светового отверстия. В качестве возможного варианта в отражатель 20 может быть добавлена другая отражательная деталь (не изображена), при этом светомодифицирующая деталь 30 будет находиться на границе между ними.

В качестве альтернативы светомодифицирующая деталь 30 может проходить вдоль линии на отражательной поверхности 22, расстояние которой от первого края 21 является неизменным (не изображено).

Светомодифицирующая деталь 30 может быть приспособлением, добавляемым к осветительному устройству 40, или быть неотъемлемой частью отражателя 20.

Светомодифицирующая деталь 30 может быть закреплена на отражателе 20 или прикреплена к нему при помощи приклеивания, механических крепежных средств (например, винтов, болтов/гаек), пайки или любого другого уместного типа средств для прикрепления или закрепления светомодифицирующей детали 30.

Светомодифицирующая деталь 30 выполнена с возможностью модифицировать световую характеристику (характеристики) части световых лучей, проходящих поблизости от первого края 21 отражателя, в области отсекания света.

Для этого светомодифицирующая деталь 30 может иметь светопоглощающие, рассеивающие и/или отражающие свойства. Материалом, выбранным для такой детали 30, может быть светопропускающий полимер, прозрачный полимер, по меньшей мере, с одной текстурированной поверхностью, прозрачное стекло с текстурированной зоной или комбинация указанного.

Светомодифицирующая деталь 30 имеет край 31 ("второй край"), выполненный таким образом, чтобы часть световых лучей, модифицированных светомодифицирующей деталью 30, была больше для световых лучей, проходящих ближе к первому краю 21, чем для других световых лучей, проходящих дальше от первого края 21. В предпочтительном случае светомодифицирующая деталь 30 содержит множество светомодифицирующих элементов 32, которые проходят в области отсекания света, обеспечиваемой первым краем 21, чтобы сглаживать выходящий свет в этой области.

На Фиг. 2 показан пример такой светомодифицирующей детали 30 согласно настоящему изобретению, которая выполнена с возможностью ее расположения вдоль или в непосредственной близости от круглого первого края 21 отражателя 20. Эта конкретная светомодифицирующая деталь 30 содержит основание 33, прикрепляемое к фланцу 23 отражателя 20. Например, способ прикрепления светомодифицирующей детали 30 к фланцу 23 предусматривает обеспечение выступов, штырьков или заклепок, равномерно распределенных по поверхности фланца 23, и соответствующих сквозных отверстий в основании 33 для приема этих выступов. После выполнения такого монтажа можно выполнить герметизацию или закрепление светомодифицирующей детали 30 на фланце 23, например, путем припаивания выступов к основанию 33 или обеспечения головок на конечных участках выступов.

В предпочтительном случае светомодифицирующая деталь 30, дополнительно, содержит светомодифицирующие элементы 32, проходящие от основания 33 к главной оптической оси и в поперечном направлении относительно этой оси через участок, относящийся к области отсекания света, обеспечиваемой первым краем 21. Край светомодифицирующих элементов 32 представляет собой упомянутый второй край 31.

Светомодифицирующие элементы 32 в предпочтительном случае разделены зазорами 39 или светопрозрачными областями (которые, например, представляют собой прозрачный твердый материал, например, стекло), имеющими, соответственно, первый конец 39′ и второй конец 39″, причем первый конец 39′:

- ближе к отражательной поверхности 22 (или к основанию 33), чем второй конец 39″, и

- меньше второго конца 39″.

Как следствие, через первый конец 39′ проходит меньше неотраженных световых лучей, чем через второй конец 39″. В результате свет в области отсекания света сглаживается при выходе из светомодифицирующей детали 30.

В предпочтительном случае каждый зазор 39 постепенно расширяется от первого конца 39' ко второму концу 39". Соответственно, улучшается сглаживание света в области отсекания света.

В качестве примера, как изображено на Фиг. 2В или Фиг. 2Е, по меньшей мере, один световой зазор 39 выполнен в форме геометрически правильного треугольника.

В качестве другого примера, как изображено на Фиг. 2С, по меньшей мере, один световой зазор 39 выполнен в форме треугольника с закругленной вершиной, выступающей в качестве первого конца 39'.

В качестве еще одного примера, как изображено на Фиг. 2Е, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 имеет круговой концевой участок 31", ограниченный участком окружности.

Разработчиками светомодифицирующей детали 30 могут быть созданы другие типы форм зазоров 39, чтобы достичь желаемого светового эффекта.

В качестве альтернативы или в комбинации с вариантом осуществления настоящего изобретения, имеющим зазоры 39, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 может иметь такие первый конец 31' и расположенный напротив него второй конец 31", причем первый конец 31':

- ближе к отражательной поверхности 22 (или к основанию 33), чем второй конец 31", и

- шире второго конца 31".

Как следствие, первый конец 31' модифицирует больше световых лучей, чем второй конец 31″. В результате свет при выходе из области отсекания света сглаживается.

В предпочтительном случае ширина каждого светомодифицирующего элемента 32 постепенно уменьшается в направлении от первого конца 31′ ко второму концу 31″. Соответственно, улучшается сглаживание света в области отсекания света.

В качестве примера, как изображено на Фиг. 2В, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 выполнен в форме геометрически правильного треугольника.

В качестве другого примера, как изображено на Фиг. 2С, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 выполнен в форме треугольника с закругленной вершиной, выступающей в качестве второго конца 31″.

В качестве еще одного примера, как изображено на Фиг. 2D, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 выполнен закругленной формы, его концевой участок 31″ ограничен участком окружности.

В качестве следующего примера, как изображено на Фиг. 2Е, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент 32 имеет круговой концевой участок 31″, ограниченный участком окружности.

Разработчиками светомодифицирующей детали 30 могут быть созданы другие типы форм светомодифицирующих элементов 32, чтобы достичь желаемого светового эффекта.

В предпочтительном случае светомодифицирующие элементы 32 проходят от отражательной детали 22 под углами в диапазоне от 0° до 90° относительно главного оптического направления (причем началом построения этого углового эталона является точка пересечения главной оптической оси с поверхностью, на которой закреплены светодиоды). На Фиг. 3, 4 и 5 показано осветительное устройство 40, в котором светомодифицирующие элементы 32 расположены, соответственно, под углами 90°, 45° и 0° относительно главного оптического направления.

В конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на Фиг. 6, светомодифицирующая деталь 30 имеет толщину t, которая определяется параллельно главной оптической оси. В предпочтительном случае t выбирают значительно меньше h, чтобы избежать перехватывания слишком большого числа лучей и, таким образом, снизить влияние на эффективность системы.

В другом конкретном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на Фиг. 7А и 7В, сборка 10 источника света представляет собой матрицу из множества светодиодов 11, расположенных на равном расстоянии h друг от друга, причем каждый светодиод имеет размер е. Светомодифицирующая деталь 30 выполнена таким образом, чтобы, по меньшей мере, часть светомодифицирующих элементов 32 была расположена друг от друга на расстоянии, равном, аналогичном или близком к е, и имела длину, равную, аналогичную или близкую к h.

Следствием наличия светомодифицирующей детали 30 такого типа в осветительном устройстве 40 является не только плавность отсекания света, но также исчезновение световых ступенек в области отсекания света, что рассмотрено далее со ссылкой на Фиг. 9А-9С (на которых приведен общий вид сверху того же осветительного устройства 40, но под тремя различными углами или направлениями наблюдения относительно главного оптического направления).

Без светомодифицирующей детали 30 первый край 21 (на Фиг. 9А-Фиг. 9С не изображен) отражателя 20 резко закрывает (i) первую линию светодиодов 11 матрицы светодиодов на направлении, находящемся между направлением по Фиг. 9А и направлением по Фиг. 9В, (ii) вторую линию светодиодов 11 матрицы светодиодов на направлении, находящемся между направлением по Фиг. 9В и направлением по Фиг. 9С, и (iii) третью линию светодиодов 11 матрицы светодиодов на направлении, находящемся за направлением по Фиг. 9С. Эти три ситуации приводят, соответственно, к трем отсеканиям 4, 5, 6 света (см, кривую 1 на Фиг. 10В) в области 3 отсекания света, и к неприятным световым ступенькам в области отсекания света.

Теперь обеспечение светомодифицирующей детали 30 в осветительном устройстве 10, как изображено на Фиг. 9А-9С, делает возможным переход между последовательными линиями светодиодов при изменении угла (или направления) наблюдения за счет постепенного уменьшения препятствия на пути прохождения неотраженного света, испускаемого линией светодиодов 11, поблизости от первого края 21 при уменьшении величины угла (или направления) наблюдения относительно главного оптического направления. Эта постепенность показана на Фиг. 8, где:

- Фиг. 8(a), 8(b), 8(c) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40, соответственно, с трех различных направлений (или углов наблюдения), постепенно приближающихся к главному оптическому направлению, в первом положении на окружности вокруг главной оптической оси;

- Фиг. 8(d), 8(e), 8(f) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40, соответственно, с трех различных направлений (или углов наблюдения), постепенно приближающихся к главному оптическому направлению, во втором положении на окружности вокруг главной оптической оси;

- Фиг. 8(g), 8(h), 8(i) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40, соответственно, с трех различных направлений (или углов наблюдения), постепенно приближающихся к главному оптическому направлению, в третьем положении на окружности вокруг главной оптической оси; и

- Фиг. 8(j), 8(k), 8(l) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40, соответственно, с трех различных направлений (или углов наблюдения), постепенно приближающихся к главному оптическому направлению, в четвертом положении на окружности вокруг главной оптической оси.

Теперь, если четыре варианта зрительного восприятия осветительного устройства 40, для каждого положения на окружности, сравнить друг с другом, можно заметить, что видимая площадь светодиодов (т.е., не закрытая светомодифицирующими элементами 32) постепенно увеличивается при приближении направлений к главному оптическому направлению. Это означает, что в области отсекания света постепенно увеличивается число неотраженных световых лучей, выходящих из отражателя 20.

Это приводит к такому сглаживанию отсеканий 4, 5, 6 света, что эти отсекания исчезают (сравните результирующую кривую 2 на Фиг. 10В, которая получена с использованием светомодифицирующей детали 30, с кривой 1 на Фиг. 10В, которая получена без использования светомодифицирующей детали 30).

В более конкретном варианте осуществления настоящего изобретения площадь, по меньшей мере, части светомодифицирующих элементов 32 задана равной или аналогичной площади соседних зазоров 39.

Результат освещения показан на Фиг. 8, где:

- Фиг. 8(a), 8(d), 8(g) и 8(j) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40 с первого направления (или первого угла наблюдения) относительно главного оптического направления, соответственно, в четырех различных положениях на окружности вокруг главной оптической оси;

- Фиг. 8(b), 8(e), 8(h) и 8(k) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40 со второго направления (или второго угла наблюдения) относительно главного оптического направления, соответственно, в четырех различных положениях на окружности вокруг главной оптической оси; и

- Фиг. 8(c), 8(f), 8(i) и 8(l) иллюстрируют зрительное восприятие осветительного устройства 40 с третьего направления (или третьего угла наблюдения) относительно главного оптического направления, соответственно, в четырех различных положениях на окружности вокруг главной оптической оси.

Теперь, если три зрительных восприятия осветительного устройства 40 сравнить друг с другом для каждого направления, можно заметить, что видимые площади светодиодов (т.е. не закрытые светомодифицирующими элементами 32) практически не изменяются при перемещении из одного положения на окружности вокруг главной оптической оси в другое. Это означает, что свет остается однородным по окружности вокруг осветительного устройства 40 при неизменном направлении наблюдения вне зависимости от положения на этой окружности вокруг осветительного устройства 40. Результатом является хорошо сбалансированное освещение в зоне, которую нужно осветить.

В качестве альтернативы площадь светомодифицирующих элементов и зазоры между ними могут выбираться разными, чтобы достичь определенного светового эффекта.

Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано и подробно рассмотрено с использованием чертежей и приведенного выше описания, такие иллюстрация и описание должны восприниматься как иллюстративные или примерные и не накладывающие ограничений, и это изобретение не ограничивается рассмотренными вариантами его осуществления.

Например, можно реализовать изобретение в виде варианта осуществления, в котором первый край 21 не является круглым, а матрица светодиодов не является квадратной, наоборот, первый край является квадратным, а светодиоды расположены по кругу или в любой другой конфигурации. Кроме того, не обязательно, чтобы светомодифицирующие элементы были треугольными, они могут иметь форму других типов.

Также не обязательно, чтобы настоящее изобретение ограничивалось осветительным устройством 40 с множеством источников света, и это изобретение также относится к осветительному устройству 40, имеющему только один источник света (например, один светодиод). В частности, количество неотраженных лучей, испускаемых этим источником света в первом направлении, может быть значительно ниже количества неотраженных лучей, испускаемых этим же источником света во втором направлении, при этом между этими двумя направлениями существует отсекание света: таким образом, второй край 31 светомодифицирующей детали 30 может быть выполнен с возможностью постепенного сглаживания этого отсекания света.

Специалисты в данной области техники при реализации на практике заявляемого изобретения могут придумать и осуществить и другие изменения для рассмотренных его вариантов на основе изучения чертежей, описания и пунктов приложенной Формулы изобретения. В пунктах приложенной Формулы изобретения слово "содержащий" не исключает наличия других элементов или этапов, а указание одного элемента не исключает наличия множества. Единственный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких объектов, указанных в пунктах Формулы изобретения. Простой факт того, что определенные признаки приведены в разных зависимых пунктах Формулы изобретения, не указывает на то, что нельзя с выгодой использовать их комбинацию. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе информации, таком как оптический носитель или твердотельный носитель, поставляемые вместе с другими аппаратными средствами, либо как их часть, но также может распространяться и в других формах, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные системы связи. Любые условные обозначения в пунктах Формулы изобретения не должны восприниматься как ограничивающие объем.

1. Осветительное устройство, содержащее:
- по меньшей мере, один источник (11) света;
- отражатель (20), содержащий отражательную поверхность (22) и край (21) ("первый край"), выполняющий отсекание световых лучей, проходящих в области, примыкающей к этому первому краю (21);
- светомодифицирующую деталь (30), выполненную с возможностью модифицировать световую характеристику (характеристики) световых лучей, которая имеет край (31) ("второй край"), причем светомодифицирующая деталь (30) проходит от отражателя (20) к этому второму краю (31) над площадью поверхности, предназначенной для приема части световых лучей, проходящих в упомянутой области и не отраженных отражательной поверхностью (22), причем второй край (31) выполнен таким образом, чтобы для упомянутой части световых лучей светомодифицирующая деталь (30) модифицировала больше световых лучей, которые проходят ближе к первому краю (21), чем световых лучей, которые проходят дальше от первого края (21),
причем светомодифицирующая деталь (30) содержит множество светомодифицирующих элементов, ограниченных вторым краем (31) и пространственно отделенных друг от друга соответствующими светопрозрачными областями,
причем каждая светопрозрачная область (39) имеет первый конец и расположенный напротив него второй конец,
при этом первый конец находится ближе к отражательной поверхности, чем второй конец, и меньше второго конца.

2. Осветительное устройство по п. 1, в котором светомодифицирующая деталь (30) проходит вдоль, по меньшей мере, части первого края (21) или вдоль линии на отражательной поверхности (22), расстояние от которой до первого края (21) является неизменным.

3. Осветительное устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, одна светопрозрачная область (39) имеет форму целого треугольника или треугольника с закругленной вершиной, представляющей собой первый конец (39′).

4. Осветительное устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть одной светопрозрачной области постепенно расширяется от ее первого конца (39′) к ее второму концу (39″).

5. Осветительное устройство по п. 1, в котором светомодифицирующая деталь (30) содержит основание (33), закрепленное, прикрепленное или установленное на отражателе (20), причем светомодифицирующие элементы (32) проходят от основания (33) снаружи от отражателя (20).

6. Осветительное устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент (32) имеет первый конец (31′) и расположенный напротив него второй конец (31″), при этом первый конец (31′):
- ближе к отражательной поверхности (22), чем второй конец (31″), и
- больше второго конца (31″).

7. Осветительное устройство по п. 6, в котором, по меньшей мере, один светомодифицирующий элемент (32) имеет форму целого треугольника или треугольника с закругленной вершиной, представляющей собой упомянутый второй конец.

8. Осветительное устройство по п. 1, в котором светомодифицирующие элементы (32) проходят снаружи от отражателя (20) под углами в диапазоне от 0° до 90° относительно главного оптического направления, причем главное оптическое направление представляет собой направление испускания световых лучей, вдоль которого интенсивность света является максимальной.

9. Осветительное устройство по п. 1, содержащее матрицу источников (11) света, в которой источники (11) света представляют собой кристаллы светодиодов, имеющие ширину е и расположенные на расстоянии h друг от друга, причем, по меньшей мере, часть светомодифицирующих элементов (32) проходит снаружи от отражателя на расстояние, приблизительно равное h, и имеет ширину, приблизительно равную е.

10. Осветительное устройство по п. 1, в котором площадь поверхности каждого светомодифицирующего элемента (32) аналогична площади поверхности каждого зазора (39).

11. Осветительное устройство по п. 1, в котором количество неотраженных световых лучей, испускаемых одним из упомянутого источника (источников) (11) света в первом направлении, значительно ниже количества неотраженных световых лучей, испускаемых тем же источником (источниками) (11) света во втором направлении, причем между этими двумя направлениями существует отсекание света, и второй край (31) светомодифицирующей детали (30) выполнен с возможностью постепенного сглаживания этого отсекания света.

12. Осветительное устройство по п. 1, в котором светомодифицирующая деталь (30) поглощает и/или рассеивает часть света.



 

Похожие патенты:

Монтажная поверхность для размещения множества светодиодов имеет множество ориентируемых линз, каждую из которых индивидуально закрепляют у единичного светодиода.

Изобретение относится к осветительному устройству (10) с излучателем (1) света, который содержит концентрические кольца и/или сектора органических светодиодов (OLEDs), по меньшей мере, двух различных основных цветов.

Изобретение относится к оптическому приборостроению, в частности к конструкциям излучателей с встроенным в оптический элемент источником излучения, и наиболее эффективно может быть использовано в устройствах передачи сигнала по оптическому каналу в атмосфере, например в системах связи и сигнализации, техники безопасности, в рекламной деятельности, в фотометрии и т.

Лазерный диод содержит излучающий элемент с линзой для формирования излучения. Линза включает центральную зону, которая имеет оптическую силу и обеспечивает коллимирование потока излучения. Лучи, прошедшие через центральную зону, отражаются от внешней наклонной грани линзы, которая выводит излучение наружу. Технический результат заключается в обеспечении максимальной плотности светового потока излучения в направлении под требуемым углом к продольной оси контсрукции. 1 ил.

Линза для формирования излучения лазерного диода включает расположенные по ходу излучения излучающего элемента диода внутреннюю и внешнюю поверхности. Центральная зона внутренней поверхности имеет оптическую силу, обеспечивающую коллимирование потока излучения. Внешняя поверхность линзы имеет призменную форму, вершина которой расположена от источника излучения, и содержит основную поверхность, расположенную в непосредственной близости от излучающего элемента диода, и вспомогательную поверхность, установленную под углом к продольной оси линзы и к основной поверхности. Углы расположения внешней основной и вспомогательной поверхностей линзы выбраны таким образом, чтобы обеспечить угол полного внутреннего отражения. Поток излучения излучающего элемента полностью отражается от внутренней стороны основной поверхности внутрь корпуса линзы и выходит под прямым углом к ее вспомогательной поверхности. Технический результат заключается в создании оптического устройства, обеспечивающего максимальную плотность светового потока излучения светодиода в направлении под требуемым углом к продольной оси оптического устройства, характеризующегося простотой конструкции. 1 ил.
Наверх