Световой модуль и световое устройство, содержащее световой модуль
Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является улучшение охлаждения светодиодов. Световой модуль (100), содержащий продолговатый элемент (110), имеющий внутреннюю поверхность (112), по меньшей мере частично определяющую светонаправляющую область (114) внутри продолговатого элемента, при этом продолговатый элемент имеет первый конец (116), второй конец (118) и выполнен с возможностью разрешения прохода света через светонаправляющую область (114) и, соответственно, в первый конец и из второго конца. Свет может выводиться из светонаправляющей области (114) через по меньшей мере одно из первого конца (116) и второго конца (118). Продолговатый элемент включает в себя держатель, который по меньшей мере частично является гибким и имеет первую сторону (131) и вторую сторону (132), противоположную первой стороне (131). По меньшей мере один светоизлучающий элемент (120) прикреплен к первой стороне (131) держателя на первом участке (151) держателя. Держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона (132) первого участка (151) держателя, по меньшей мере, частично обращена ко второй стороне (132) второго участка (152) держателя, так что первая сторона (131) первого участка (151) держателя, по меньшей мере, частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента (110). Посредством такой конфигурации держателя по меньшей мере один светоизлучающий элемент (120) может быть расположен внутри продолговатого элемента (110) и, следовательно, может испускать свет в светонаправляющую область (114). Кроме того, раскрыты способ изготовления светового модуля и световое устройство (200), содержащее световой модуль (100). 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится, в общем, к области светового оборудования и устройств. Более конкретно, настоящее изобретение относится к световому модулю для использования в световом устройстве и к световому устройству, содержащему этот световой модуль.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Использование в целях освещения светоизлучающих диодов (светодиодов) продолжает привлекать внимание. По сравнению с лампами накаливания, люминесцентными лампами, неоновыми трубчатыми лампами и т.д. светодиоды обеспечивают многочисленные преимущества, такие как более длительный срок службы, уменьшенное потребление электроэнергии и повышенную эффективность, выраженную в виде отношения световой энергии к тепловой энергии и т.д. Источники света на основе твердого тела, такие как источники света на основе светодиодов, могут иметь иные оптические характеристики по сравнению с источниками света в виде ламп накаливания. В частности, твердотельные источники света могут обеспечивать более направленное распределение света и более высокую (т.е. более холодную) цветовую температуру по сравнению с накальными источниками света. Поэтому прикладывались усилия к тому, чтобы сделать так, чтобы твердотельные световые устройства имитировали традиционные лампы накаливания или походили на них, например, в отношении светового распределения и/или цветовой температуры. В лампообразных световых устройствах на основе светодиодов, обычно называемых "модернизированными лампочками", поскольку эти светодиодные лампы часто выполнены таким образом, чтобы иметь вид обычной лампочки накаливания и устанавливались в обычные цоколи и т.д., проводок светоизлучающей нити заменен на один или более светодиодов. Атмосферой внутри колбы, как правило, является воздух. Однако охлаждение светодиодов в модернизированных лампочках на основе светодиодов может порождать проблемы. Перегрев светодиодов может приводить к снижению их срока службы, к уменьшению светового выхода или к выходу светодиодов из строя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В одной конфигурации светового устройства для реализации светодиодной лампочки или модифицированной лампочки светодиоды установлены снаружи трубчатого держателя с открытыми концами, причем трубчатый держатель расположен внутри колбы, выполненной, например, из стекла или керамики. Такой трубчатый держатель обычно может называться полой продолговатой конструкцией, имеющей один или более открытых концов, такая конструкция может быть, например, цилиндрической, конической, усеченной конической, воронкообразной и т.д. и может иметь, например, круговое, треугольное, прямоугольное и т.д. поперечное сечение. Трубчатый держатель обеспечивает функциональность, аналогичную функциональности дымохода, позволяя жидкостной текучей среде (или газу) протекать через этот трубчатый держатель, тем самым облегчая охлаждение трубчатого держателя и светодиодов путем конвекции, происходящей внутри дымовой трубы (то есть, созданное светодиодами тепло передается в текучую среду внутри трубчатого держателя, тем самым создавая конвективный ток текучей среды внутри трубчатого держателя и через него). Хотя такая конфигурация или архитектура "дымовой трубы" может обеспечить относительно высокую эффективность отвода тепла от светодиодов, она может быть неспособной осуществлять равномерное распределение интенсивности света от светодиодной лампочки или модернизированной лампы, которая напоминает обычную лампочку накаливания. Например, светодиодная лампочка или модифицированная лампа на основе такой конфигурации или архитектуры "дымовой трубы" может обладать областью на внешней поверхности колбы, соответствующей относительно низкой силе света. Такая "темная" область может быть визуально заметной, что может быть нежелательно.
Исходя из вышеизложенного, целью настоящего изобретения является обеспечение светового модуля или светового устройства, которое позволяет достичь более равномерного распределения силы света, испускаемого световым модулем или световым устройством, по сравнению с использованием конфигурации или архитектуры "дымовой трубы", как это описано выше.
Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение светового модуля или светового устройства, которое позволяет достичь эффективности отвода тепла от светоизлучающих элементов в световом модуле или в световом устройстве, сравнимого с отводом тепла в конфигурации или в архитектуре "дымовой трубы", как описано в предыдущем абзаце или ранее.
Еще одной целью настоящего изобретения является создание светового модуля или светового устройства, которое устраняло бы вышеуказанные проблемы, в то же время, будучи относительно недорогим в изготовлении.
Для достижения по меньшей мере одной из этих целей и других целей обеспечен световой модуль и способ в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления определены зависимыми пунктами формулы изобретения.
В соответствии с первым аспектом обеспечен световой модуль. Световой модуль содержит продолговатый элемент, который имеет внутреннюю поверхность, которая по меньшей мере частично определяет светонаправляющую область внутри продолговатого элемента. Продолговатый элемент имеет первый конец и второй конец, при этом свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого конца и второго конца. Светонаправляющая область разрешает проход текучей среды через нее и, соответственно, - в первый конец и из второго конца. Световой модуль содержит по меньшей мере один светоизлучающий элемент, выполненный с возможностью испускания света. Продолговатый элемент включает в себя держатель или подложку, который по меньшей мере частично является гибким и имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. По меньшей мере один светоизлучающий элемент прикреплен к первой стороне держателя на первом участке держателя. Держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, так что первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность продолговатого элемента.
Вследствие того, что продолговатый элемент сконфигурирован таким образом, что светонаправляющая область внутри продолговатого элемента позволяет текучей среде проходить через нее, а также, соответственно, входить в первый конец и выходить из второго конца, облегчен или обусловлен ток циркуляции текучей среды, например, газа, такого как воздух или гелий, через светонаправляющую область и, следовательно, - через продолговатый элемент. Таким образом продолговатый элемент может обеспечивать функциональность, аналогичную функциональности дымовой трубы, облегчая или обуславливая перенос тепла посредством конвекции, имеющей место внутри этого продолговатого элемента. Тем самым может быть достигнута относительно высокая степень охлаждения светоизлучающих элементов, которые расположены внутри продолговатого элемента.
Как будет дополнительно пояснено далее, световой модуль в соответствии с первым аспектом может быть включен в световое устройство, содержащее светопропускающую оболочку, по меньшей мере частично заключающую в себя световой модуль. Эта светопропускающая оболочка может по меньшей мере частично определять непроницаемое для текучей среды замкнутое пространство, внутри которого установлен световой модуль, и каковое пространство может содержать в себе или быть заполнено теплопроводящей текучей средой, например газом, таким как воздух или газ, включая гелий и/или водород. Это световое устройство может, например, включено в состав или составлять собой светодиодную лампочку или модифицированную лампочку, которая может вставляться в цоколь лампы или светильника посредством какого-либо подходящего разъема, например, винтового цоколя Эдисона, байонетного соединения или известного в данной области техники соединения другого типа, пригодного для подключения лампы или светильника.
Посредством светового модуля в соответствии с первым аспектом вокруг этого светового модуля может быть достигнута повышенная равномерность испускания света, например, в том, что касается силы света и/или яркости. Кроме того, могут быть светоизлучающие элементы, расположенные снаружи продолговатого элемента. Например, продолговатый элемент может иметь внешнюю поверхность, выполненную с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного светоизлучающего элемента. Посредством того, что держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, так что при этом первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента, к которому присоединена первая сторона первого участка держателя, внутри продолговатого элемента может быть расположен, по меньшей мере один светоизлучающий элемент. Расположением по меньшей мере одного светоизлучающего элемента внутри продолговатого элемента область на внешней поверхности светопропускающей оболочки, в сторону которой направлен конец продолговатого элемента, может быть освещена до той же или по существу до той же степени, что и другие области на внешней поверхности этой светопропускающей оболочки. Таким образом, любая "темная" область на внешней поверхности светопропускающей оболочки, соответствующая относительно низкой силе света, такая как упомянутая выше, может быть сокращена или даже исключена. В то же время относительно высокая степень охлаждения по меньшей мере одного светоизлучающего элемента, расположенного внутри продолговатого элемента, может быть достигнута посредством функциональности или эффекта дымовой трубы, который обеспечен продолговатым элементом, тем самым облегчая или обеспечивая перенос тепла посредством конвекции, которая имеет место в продолговатом элементе.
Как упоминалось ранее, в результате такой конфигурации держателя, при которой первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента, внутри продолговатого элемента может быть расположен по меньшей мере один светоизлучающий элемент, и он, таким образом, может испускать свет в светонаправляющую область.
В результате того, что держатель по меньшей мере частично является гибким, и в результате такой конфигурации держателя, при которой первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента, - таким образом может быть обусловлена возможность использования держателя, который сконфигурирован так, чтобы светоизлучающие элементы можно было прикреплять к нему только с одной стороны из двух противоположно расположенных сторон, в тоже время, добившись, чтобы один или более светоизлучающих элементов оказались на внутренней поверхности продолговатого элемента, то есть внутри продолговатого элемента. Кроме того, может быть один или более светоизлучающих элементов, расположенных снаружи продолговатого элемента, например, на внешней поверхности продолговатого элемента. Конфигурация держателя светового модуля в соответствии с первым аспектом изобретения может быть менее дорогой по сравнению с использованием держателя, который обуславливает крепление к нему светоизлучающих элементов по обеим сторонам двух противоположно расположенных сторон, поскольку держатель последнего типа обычно является более дорогим, чем держатель первого типа.
В соответствии с примером продолговатый элемент может быть полым. Светонаправляющая область или полость может, например, включать в себя открытую пустоту (пустоты) или может быть "образована открытой пустотой (пустотами)", позволяя любому газу, такому как воздух, проходить через продолговатый элемент.
В соответствии с другим примером светонаправляющая область может включать в себя один из материалов или может быть образована одним из материалов, который позволяет проходить сквозь него текучей среде и, в то же время, допускает распространение в нем или перенос света, например, вдоль направления, в котором продолжается светонаправляющая область. Этот материал может по меньшей мере частично включать в себя прозрачный материал, позволяющий свету проходить через этот материал без рассеяния.
Внутренняя поверхность продолговатого элемента может быть зеркально или диффузно отражательной или может иметь участки поверхности, которые, соответственно, являются зеркально и диффузно отражающими. Например, внутренняя поверхность может содержать покрытие или слой, включающий в себя Al2O3, BaSO4 и/или TiO2. Внутренняя поверхность продолговатого элемента может быть выполнена с возможностью обладания отражательной способностью более чем на 80%, или более чем на 85%, или даже более чем на 90%.
Поскольку первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента, то эта внутренняя поверхность продолговатого элемента или по меньшей мере ее участок может быть выполнен отражательным в результате того, что отражательной является первая сторона держателя (или по меньшей мере первая сторона первого участка держателя), например, посредством отражающего покрытия, обеспеченного на первой стороне держателя. Таким образом, внутренняя поверхность продолговатого элемента или по меньшей мере ее участок может быть выполнен отражательным, возможно, без необходимости использования отражающего покрытия или элемента на обеих - и на первой стороне, и на второй стороне держателя.
Вторая сторона первого участка держателя, которая по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, может находиться или может не находиться в непосредственном или косвенном (например, через один или более промежуточных компонентов) контакте со второй стороной второго участка держателя или наоборот.
Держатель может быть, например, согнут и/или загнут таким образом, чтобы достичь такой конфигурации держателя, при которой первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента. Например, держатель может быть сконфигурирован таким образом, чтобы первый участок держателя был загнут поверх второго участка держателя, так что при этом вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя. Загиб может, например, иметь протяженность, параллельную или по существу параллельную продольной оси продолговатого элемента или светового модуля. То есть, загибание держателя может быть таким, что полученный загиб держателя проходит по продолговатому элементу параллельно или по существу параллельно продольной оси продолговатого элемента или светового модуля. В соответствии с другим примером загиб дополнительно или альтернативно может иметь протяженность в плоскости, перпендикулярной или по существу перпендикулярной продольной оси продолговатого элемента или светового модуля. То есть загибание держателя может быть таким, что получившийся загиб держателя в продолговатом элементе будет проходить в плоскости, перпендикулярной или по существу перпендикулярной продольной оси продолговатого элемента или светового модуля.
Конфигурирование держателя таким образом, при котором вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, возможно, посредством загиба первого участка держателя на второй участок держателя, может облегчить или обеспечить достижение относительно высокой механической устойчивости продолговатого элемента. Например, в том случае, когда держатель содержит гибкую фольгу, загиб фольги может привести к повышенной механической жесткости продолговатого элемента и/или к его улучшенной способности противостоять любым усилиям и/или воздействиям, оказываемым на продолговатый элемент, которым этот продолговатый элемент может подвергаться во время изготовления светового устройства без повреждения или деформации.
Первый участок держателя, который может быть загнут поверх второго участка держателя, может находиться или может не находиться в непосредственном или в косвенном контакте со вторым участком держателя или наоборот. Вторая сторона первого участка держателя, которая по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, может находиться или может не находиться в прямом или косвенном контакте со второй стороной второго участка держателя или наоборот.
Продолговатый элемент может, например, иметь цилиндрическую или трубчатую форму, или коническую форму или может иметь комбинацию цилиндрических и конических участков.
В контексте настоящей патентной заявки, говоря о продолговатом элементе, имеющем цилиндрическую форму, имеется в виду, что продолговатый элемент имеет форму, похожую на цилиндр, то есть имеет очертание или форму, по меньшей мере частично напоминающую очертание или форму цилиндра, и при этом необязательно, чтобы ему была придана форма совершенного или идеального цилиндра. В контексте настоящей заявки, говоря о продолговатом элементе, имеющем коническую форму, имеется в виду, что продолговатый элемент имеет форму, похожую на конус, то есть имеет очертание или форму, по меньшей мере частично напоминающую очертание или форму конуса, и при этом необязательно, чтобы ему была придана форма совершенного или идеального конуса.
Продолговатый элемент может, например, содержать свернутую конфигурацию по меньшей мере частично гибкого держателя.
Держатель может быть выполнен с возможностью прикрепления к нему одного или более светоизлучающих элементов и/или с возможностью удержания на нем одного или более светоизлучающих элементов. Держатель может, например, включать в себя гибкую печатную плату и/или гибкую фольгу (материал "flexfoil"). Держатель может быть выполнен с возможностью переноса тепла, создаваемого во время работы по меньшей мере одним светоизлучающим элементом, от этого по меньшей мере одного светоизлучающего элемента. Таким образом, держатель может быть сконфигурирован таким образом, чтобы проявлять свою теплопередающую способность и/или функциональность.
Продолговатый элемент может содержать внешнюю поверхность, которая выполнена с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного светоизлучающего элемента. Таким образом, может быть светоизлучающий элемент (элементы), прикрепленный к внешней части продолговатого элемента, а также к внутренней части продолговатого элемента. Первая сторона второго участка держателя может по меньшей мере частично составлять внешнюю поверхность продолговатого элемента.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения первый участок держателя может быть меньшим, чем второй участок держателя.
В соответствии со вторым аспектом обеспечен способ изготовления светового модуля. Световой модуль содержит продолговатый элемент, который имеет внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного определения светонаправляющей области внутри этого продолговатого элемента. Продолговатый элемент имеет первый конец и второй конец, при этом свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого конца и второго конца. Светонаправляющая область позволяет текучей среде проходить через нее и, соответственно, - входить в первый конец и выходить из второго конца. Продолговатый элемент включает в себя держатель, который по меньшей мере частично является гибким, и который имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. Способ включает в себя прикрепление по меньшей мере одного светоизлучающего элемента к первой стороне держателя на первом участке держателя. По меньшей мере один светоизлучающий элемент выполнен с возможностью испускания света. Способ включает в себя конфигурирование держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент. Способ включает в себя конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, так чтобы при этом первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляла собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента.
Посредством конфигурирования держателя, таким образом, чтобы первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляла собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента, по меньшей мере один светоизлучающий элемент может быть расположен внутри продолговатого элемента и, следовательно, может испускать свет в светонаправляющую область.
Держатель может быть сконфигурирован таким образом, чтобы он образовал продолговатый элемент первой стороной держателя, за исключением первой стороны первого участка держателя, которая направлена наружу. Первая сторона второго участка держателя может по меньшей мере частично составлять внешнюю поверхность продолговатого элемента.
Конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, может, например, включать в себя загибание первого участка держателя поверх второго участка держателя.
Конфигурирование держателя таким образом, чтобы образовался продолговатый элемент, может включать в себя формирование продолговатого элемента посредством сворачивания держателя, так чтобы образовалась свернутая конфигурация держателя. Тем самым держатель и, возможно, продолговатый элемент могут, например, достичь цилиндрической формы.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, может быть выполнена до конфигурирования держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент, например, путем свертывания держателя для формирования свернутой конфигурации.
В соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя была по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, может быть выполнена после конфигурирования держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент, например, путем свертывания держателя для формирования свернутой конфигурации.
Световой модуль в соответствии с первым аспектом подходит для использования, например, в световых устройствах, имеющих колбу лампочки, например, имеющих светопропускающую оболочку, по меньшей мере частично заключающую в себя световой модуль, при этом световой модуль размещен внутри колбы лампочки или светопропускающей оболочки.
В соответствии с третьим аспектом обеспечено световое устройство. Световое устройство содержит световой модуль в соответствии с первым аспектом. Световое устройство может содержать светопропускающую оболочку, которая по меньшей мере частично заключает в себя световой модуль. Эта светопропускающая оболочка может по меньшей мере частично определять непроницаемое для текучей среды замкнутое пространство, внутри которого установлен световой модуль, и каковое пространство может содержать в себе или быть заполнено воздухом или теплопроводящей текучей средой, например газом, включая гелий и/или водород. Световое устройство может содержать цоколь для подсоединения к патрону светильника. Цоколь может включать в себя или может быть любым подходящим типом разъема, например, винтовым цоколем Эдисона, байонетным соединением или разъемом другого типа. Световое устройство может содержать более одного светового модуля в соответствии с первым аспектом.
Как известно в данной области техники, световой модуль и/или световое устройство могут включать в себя схемы, способные преобразовывать электричество от источника питания в электричество, пригодное для питания или возбуждения по меньшей мере одного светоизлучающего элемента. Схема может быть способна по меньшей мере преобразовывать переменный ток в постоянный ток, а также преобразовывать напряжение питания в напряжение, пригодное для питания или возбуждения по меньшей мере одного светоизлучающего элемента.
По меньшей мере один светоизлучающий элемент может, например, включать в себя твердотельный световой излучатель или может быть образован им. Примерами полупроводниковых твердотельных излучателей света являются светодиоды, органические светодиоды (OLED) и лазерные диоды. Твердотельные излучатели света являются относительно экономичными источниками света, поскольку они, в общем, являются относительно недорогими и имеют относительно высокую оптическую эффективность и относительно большой срок службы. Однако в контексте настоящей патентной заявки термин "светоизлучающий элемент" следует понимать как означающий, по существу, любое устройство или элемент, способный - будучи активирован, например, посредством приложения к нему разности потенциалов или пропускания через него тока - испускать излучение в любой области или в комбинации областей электромагнитного спектра, например, в видимой области, в инфракрасной области и/или в ультрафиолетовой области. Поэтому светоизлучающий элемент может обладать монохроматическими, квазимонохроматическими, полихроматическими или широкополосными спектральными характеристиками излучения. Примеры светоизлучающих элементов включают в себя полупроводниковые, органические или полимер/полимерные светодиоды, фиолетовые светодиоды, синие светодиоды, светодиоды с оптической накачкой с люминофорным покрытием, нанокристаллические светодиоды с оптической накачкой или любые другие подобные устройства, как это будет очевидно специалисту в данной области. Кроме того, термин "светоизлучающий элемент" в соответствии с одним или более вариантами осуществления настоящего изобретения может означать комбинацию конкретного светоизлучающего элемента или светоизлучающих элементов, которые испускают излучение в комбинации с корпусом или со сборкой, внутри чего расположен(ы) или размещен(ы) этот конкретный светоизлучающий элемент или светоизлучающие элементы. Например, термин "светоизлучающий элемент" может включать в себя размещенный в корпусе "чистый" светодиодный кристалл, и все это можно назвать светодиодной сборкой.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения описаны далее посредством приведенных в качестве примеров вариантов осуществления. Заметим, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, приведенных в пунктах формулы изобретения. Дополнительные признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при изучении приложенных к нему пунктов формулы изобретения и приведенного в настоящем документе описания. Специалисты в данной области техники понимают, что различные признаки настоящего изобретения могут быть объединены для создания вариантов осуществления, отличных от описанных в настоящем документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Ниже со ссылками на прилагаемые чертежи будут описаны приведенные в качестве примеров варианты осуществления изобретения.
Фиг. 1 и 2 представляют собой схематичные виды вертикального сечения световых устройств в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Фиг. 3 и 4 представляют собой схематичные блок-схемы последовательности операций способов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения.
Все чертежи являются схематичными, не обязательно выполненными в масштабе и, как правило, показывают только те части, которые необходимы для разъяснения вариантов осуществления настоящего изобретения, при этом другие части могут быть опущены или просто могут считаться присутствующими.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Далее настоящее изобретение будет описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны взятые в качестве примеров варианты осуществления настоящего изобретения. Однако настоящее изобретение может быть воплощено во многих других формах и не должно истолковываться как ограниченное вариантами осуществления настоящего изобретения, изложенными в настоящем документе; скорее, эти варианты осуществления настоящего изобретения приведены в качестве примера, так чтобы данное описание передавало специалистам в данной области техники объем изобретения.
На чертежах одинаковые ссылочные позиции обозначают одни и те же или аналогичные компоненты, имеющие одну и ту же или сходную функцию, если специально не указано иное.
Фигура 1 представляет собой схематичный вид вертикального сечения светового устройства 200 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Световое устройство 200 содержит световой модуль 100 и светопропускающую оболочку 210, которая заключает в себя световой модуль 100.
В соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения светопропускающая оболочка 210 имеет форму колбы. Однако колбообразная форма изображенной на фигуре 1 светопропускающей оболочки 210 показана в качестве примера. Возможны другие формы светопропускающей оболочки 210, и эта светопропускающая оболочка 210 в принципе может иметь любую форму. Светопропускающая оболочка 210 по меньшей мере частично может определять замкнутое пространство 220, внутри которого расположен световой модуль 100. Светопропускающая оболочка 210 может быть сконфигурирован таким образом, что пространство 220 при этом является пространством, непроницаемым для текучей среды и каковое пространство может содержать или включать в себя, например, воздух или теплопроводящую текучую среду, например газ, включая гелий и/или водород. В соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированным на фигуре 1, световое устройство 200 может содержать цоколь 230 для соединения с патроном лампы или светильника (на фигуре 1 не показан). Цоколь 230 может представлять собой или может быть образован любым подходящим типом соединителя или разъема, например, винтовым цоколем Эдисона, байонетным патроном или любым другим типом соединения, которое может быть подходящим для конкретного типа лампы или светильника.
Световой модуль 100 содержит продолговатый элемент 110, имеющий внутреннюю поверхность 112, которая по меньшей мере частично определяет или ограничивает светонаправляющую область 114 внутри продолговатого элемента 110. Продолговатый элемент 110 имеет первый конец 116 и второй конец 118. Свет может выводиться от светонаправляющей области 114 через первый конец 116 и второй конец 118. Продолговатый элемент 110 сконфигурирован таким образом, что светонаправляющая область 114 позволяет текучей среде проходить через светонаправляющую область 114 и, соответственно, - входить в первый конец 116 и выходить из второго конца 118. С этой целью в соответствии с примером продолговатый элемент 110 может быть полым, так что светонаправляющая область 114 или полость при этом включает в себя пустоту или образована открытой пустотой, как показано на фигуре 1, тем самым разрешая любой жидкой текучей среде или газу, такому как воздух проходить сквозь продолговатый элемент 110. Однако нет необходимости, чтобы продолговатый элемент 110 был полым. В соответствии с другим примером на фигуре 1 не показанным) светонаправляющая область 114 может включать в себя структуру или может быть образована структурой и/или одним или более материалами, которые разрешают проход текучей среды через светонаправляющую область 114, в то же время разрешая в этой светонаправляющей области 114 распространение или передачу света. Один или более материалов светонаправляющей области 114 могут по меньшей мере частично включать прозрачный материал, позволяющий свету проходить через этот материал (по существу) без рассеяния. Один или более материалов светонаправляющей области 114 могут, например, представлять собой пористый материал, то есть материал, содержащий поры или пустоты.
В результате того, что продолговатый элемент 110 выполнен таким образом, что светонаправляющая область 114 внутри продолговатого элемента 110 разрешает прохождение текучей среды через этот продолговатый элемент 110 и, соответственно, - в первый конец 116 и из второго конца 118, то через эту светонаправляющую область 114 и, следовательно, - через продолговатый элемент 110 может быть облегчен или даже разрешен ток циркулирующей текучей среды, например, газа, такого как воздух или гелий. Тем самым продолговатый элемент 110 может обеспечивать функциональность, аналогичную функции дымохода, облегчая или разрешая внутри продолговатого элемента 110 конвективный перенос тепла посредством непрерывной циркуляции текучей среды через светонаправляющую область 114, и, следовательно, через этот продолговатый элемент 110.
В соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения продолговатый элемент 110 имеет цилиндрическую форму. Однако цилиндрическая форма продолговатого элемента 110 не является необходимой, и приемлемыми являются и другие формы продолговатого элемента 110, например, конические.
Продолговатый элемент 110 включает в себя держатель или подложку, которая по меньшей мере частично является гибкой. Например, держатель может быть выполнен из гибкой фольги. В иллюстративных целях держатель на фигуре 1 изображен с относительно большой толщиной. Однако следует понимать, что элементы на фигуре 1 не обязательно выполнены в масштабе.
Держатель имеет первую сторону 131 и вторую сторону 132, которая противоположна первой стороне 131. Световой модуль 100 содержит светоизлучающие элементы 120, выполненные с возможностью испускания света. Светоизлучающие элементы 120 прикреплены к первой стороне 131 держателя на первом участке 151 держателя. Держатель выполнен таким образом, что вторая сторона 132 первого участка 151 держателя обращена ко второй стороне 132 второго участка 152 держателя, так что первая сторона 131 первого участка 151 держателя частично составляет собой внутреннюю поверхность 112 продолговатого элемента 110, как это показано на фигуре 1.
Более конкретно, в соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения держатель выполнен таким образом, что первый участок 151 держателя завернут поверх второго участка 152 держателя. И далее, в соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения вторая сторона 132 первого участка 151 держателя, которая обращена ко второй стороне 132 второго участка 152 держателя, находится в контакте со второй стороной 132 второго участка 152 держателя.
Имея в виду проиллюстрированный на фигуре 1 вариант осуществления настоящего изобретения, световой модуль 100 может быть изготовлен, например, таким образом, как описано ниже.
Держатель, который будет составлять продолговатый элемент 110, первоначально может быть по существу прямоугольным, возможно, держателем в виде листа или в виде подложки, имеющим первую сторону 131 и вторую сторону 132, противоположную первой стороне 131. Этот держатель может, например, включать в себя гибкую фольгу или быть выполнен из гибкой фольги. К первой стороне 131 держателя на первом участке 151 держателя прикреплены один или более светоизлучающих элементов 120. Первый участок 151 держателя, например, в форме верхней "полоски" прямоугольного держателя на одной из наиболее коротких сторон прямоугольного держателя завернут назад поверх оставшегося второго участка 152 держателя таким образом, что первая сторона 131 первого участка 151 держателя по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность 112 продолговатого элемента 110. Затем этот держатель может быть сконфигурирован таким образом, чтобы образовался продолговатый элемент 110, например, путем сворачивания держателя, чтобы образовалась свернутая конфигурация держателя, в результате чего продолговатый элемент 110 достигает цилиндрической формы, такой, как показана на фигуре 1, и при этом первая сторона 131 первого участка 151 держателя, по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность 112 продолговатого элемента 110. Держатель может быть зафиксирован в свернутой конфигурации, например, с помощью любых известных в технике крепежных средств, например, посредством клея, обертывающих средств (таких как полоски или тому подобное), которые могут быть обернуты вокруг свернутой конфигурации и т.д. В альтернативном варианте держатель сначала конфигурируют так, чтобы он образовал продолговатый элемент 110, например, путем сворачивания держателя таким образом, чтобы сформировать свернутую конфигурацию держателя, а затем первый участок 151 держателя, например, в форме верхней "полосы" прямоугольного держателя на одной из наиболее коротких сторон прямоугольного держателя загибают назад на остающийся второй участок 152 держателя. Используя любой из этих подходов, внутри продолговатого элемента 110 может (могут) оказаться светоизлучающий элемент (элементы) 120. Как показано на фигуре 1, загиб может иметь удлинение в плоскости, перпендикулярной продольной оси LA продолговатого элемента 110. То есть загибание держателя может быть таким, что полученный загиб держателя в продолговатом элементе 110 проходит в плоскости, которая перпендикулярна или по существу перпендикулярна продольной оси LA продолговатого элемента 110 или светового модуля 100. В соответствии с показанным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения продольная ось LA совпадает с продольной осью светового модуля 100.
В соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения световой модуль 100 дополнительно содержит светоизлучающие элементы 122, выполненные с возможностью испускания света и расположенные снаружи продолговатого элемента 110. Например, светоизлучающие элементы 122, расположенные снаружи продолговатого элемента 110, могут быть прикреплены к внешней поверхности 113 продолговатого элемента 110, который может быть выполнен с возможностью прикрепления к нему светоизлучающих элементов 122. Как показано на фигуре 1, первая сторона 131 второго участка 152 держателя может составлять внешнюю поверхность 113 продолговатого элемента 110.
Любой из светоизлучающих элементов 120, 122 может, например, содержать светодиод. Количество светоизлучающих элементов 120 внутри продолговатого элемента 110 и количество светоизлучающих элементов 122 на внешней стороне продолговатого элемента 110 приведены в виде примера. В принципе, внутри продолговатого элемента 110 может находиться любое количество светоизлучающих элементов 120 и любое количество светоизлучающих элементов 122 может находиться на внешней стороне продолговатого элемента 110.
Может существовать опорная конструкция, которая удерживает световой модуль 100 в световом устройстве 200. В соответствии с проиллюстрированным на фигуре 1 вариантом осуществления настоящего изобретения опорная конструкция содержит ножку или цилиндрическую опору 141 или что-нибудь подобное, соединенное с и/или удерживаемое цоколем 230. Ножка 141 может продолжаться, например, вдоль продольной оси продолговатого элемента 110 и проходить в продолговатый элемент 110 через его первый конец 116. Внутри продолговатого элемента 110 могут быть опорные стержни 142 или что-нибудь подобное, возможно, проходящие поперек ножки 141 и соединенные с внутренней поверхностью 112 этого продолговатого элемента 110.
Как известно в соответствующей области техники, световое устройство 200 может включать в себя схему, способную преобразовывать электричество от источника питания в электричество, подходящее для управления светоизлучающими элементами 120, 122 или для их возбуждения, а также для питания любых других электрических компонентов, которые могут быть включены в световое устройство 200. Такая схема, которая на фигуре 1 не показана, по меньшей мере может обеспечивать преобразование переменного тока в постоянный ток и преобразование напряжения в напряжение, пригодное для работы или управления светоизлучающими элементами 120, 122 или для их возбуждения.
Фигура 2 представляет собой схематичный вид вертикального сечения светового устройства 200 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Световое устройство 200 содержит световой модуль 100, который закрыт светопропускающей оболочкой 210, подобно тому, как в световом устройстве 200, показанном на фигуре 1. Показанный на фигуре 2 световой модуль 100 в световом устройстве 200 аналогичен световому модулю 100 в световом устройстве 200, показанном на фигуре 1, но отличается конфигурацией загиба в держателе продолговатого элемента 110 светового модуля 100, проиллюстрированного на фигуре 2.
В соответствии с проиллюстрированным на фигуре 2 вариантом осуществления настоящего изобретения держатель расположен таким образом, что первый участок 151 держателя загнут назад поверх второго участка 152 держателя. Следует отметить, что фигура 2 показывает сечение продолговатого элемента 110, в котором первый участок 151 держателя загнут поверх второго участка 152 держателя. Кроме того, в соответствии с проиллюстрированным на фигуре 2 вариантом осуществления настоящего вторая сторона 132 первого участка 151 держателя, которая обращена ко второй стороне 132 второго участка 152 держателя, находится в контакте со второй стороной 132 второго участка 152 держателя. В отличие от продолговатого элемента 110 светового модуля 100, показанного на фигуре 1, загиб держателя продолговатого элемента 110 светового модуля, показанного на фигуре 2, имеет удлинение, параллельное продольной оси LA продолговатого элемента 110. То есть, загибание держателя может быть таким, что полученный загиб держателя в продолговатом элементе 110 проходит в плоскости, которая параллельна или по существу параллельна продольной оси LA продолговатого элемента 110 или светового модуля 100.
Изготовление проиллюстрированного на фигуре 2 светового модуля 100 может осуществляться аналогично изготовлению светового модуля 100, проиллюстрированного на фигуре 1, как это описано ранее. Со ссылкой на вариант осуществления настоящего изобретения, показанный на фигуре 2, держатель, который будет составлять продолговатый элемент 110, первоначально может быть по существу прямоугольным, возможно, держателем в виде листа или в виде подложки, имеющим первую сторону 131 и вторую сторону 132, противоположную первой стороне 131. Этот держатель может, например, включать в себя гибкую фольгу или быть выполнен из гибкой фольги. К первой стороне 131 держателя на первом участке 151 держателя прикреплены один или более светоизлучающих элементов 120. Первый участок 151 держателя, например, в форме боковой "полоски" прямоугольного держателя на одной из наиболее длинных сторон прямоугольного держателя завернут назад поверх оставшегося второго участка 152 держателя таким образом, что первая сторона 131 первого участка 151 держателя будет по меньшей мере частично составлять внутреннюю поверхность 112 продолговатого элемента 110. Затем этот держатель может быть сконфигурирован таким образом, чтобы образовался продолговатый элемент 110, например, путем сворачивания держателя, чтобы образовалась свернутая конфигурация держателя, в результате чего продолговатый элемент 110 достигает цилиндрической формы, такой, как показана на фигуре 2, а первая сторона 131 первого участка 151 держателя при этом по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность 112 продолговатого элемента 110. Держатель может быть зафиксирован в свернутой конфигурации, например, с помощью любых известных в технике крепежных средств. В альтернативном варианте держатель сначала конфигурируют так, чтобы он образовал продолговатый элемент 110, например, путем сворачивания держателя таким образом, чтобы сформировать свернутую конфигурацию держателя, а затем первый участок 151 держателя, например, в форме боковой "полосы" прямоугольного держателя на одной из наиболее длинных сторон прямоугольного держателя загибают назад поверх остающегося второго участка 152 держателя. Используя любой из этих подходов, внутри продолговатого элемента 110 может (могут) оказаться светоизлучающий элемент (элементы) 120.
Фигура 3 представляет собой схематичную блок-схему последовательности операций способа 300 в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Способ 300 предназначен для изготовления светового модуля, каковой световой модуль содержит продолговатый элемент, имеющий внутреннюю поверхность, выполненную с возможностью по меньшей мере частичного ограничения светонаправляющей области внутри продолговатого элемента. Продолговатый элемент имеет первый конец и второй конец. Свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого и второго конца. Светонаправляющая область разрешает текучей среде проходить через себя и, соответственно, - входить в первый конец и выходить из второго конца. Продолговатый элемент включает в себя держатель, который является по меньшей мере частично гибким и имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. Способ 300 включает в себя прикрепление по меньшей мере одного светоизлучающего элемента к первой стороне держателя на первом участке 301 держателя. По меньшей мере один светоизлучающий элемент выполнен с возможностью испускания света. Держатель сконфигурирован таким образом, что образует продолговатый элемент 302. Держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка 303 держателя, так что первая сторона первого участка держателя, по меньшей мере, частично составляет внутреннюю поверхность продолговатого элемента.
Фигура 4 представляет собой схематичную блок-схему последовательности операций способа 400 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Показанный на фигуре 4 способ 400 отличается от способа 300, показанного на фигуре 3, тем, что конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя (этап 303), выполняется перед конфигурированием держателя (этап 302) таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент.
В заключение, - раскрыт световой модуль, содержащий продолговатый элемент, имеющий внутреннюю поверхность по меньшей мере частично определяющую светонаправляющую область 114 внутри продолговатого элемента, причем продолговатый элемент имеет первый конец, второй конец и выполнен с возможностью разрешения прохода текучей среды через светонаправляющую область и, соответственно, - в первый конец и из второго конца. Свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого конца и второго конца. Продолговатый элемент включает в себя держатель, который по меньшей мере частично является гибким и имеет первую сторону и вторую сторону, противоположную первой стороне. К первой стороне держателя на первом участке держателя прикреплен по меньшей мере один светоизлучающий элемент. Держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя, так что первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность продолговатого элемента. Посредством такой конфигурации держателя внутри продолговатого элемента может быть расположен по меньшей мере один светоизлучающий элемент и, следовательно, может излучать свет в светонаправляющую область. Кроме того, раскрыто световое устройство, содержащее этот световой модуль.
Хотя настоящее изобретение было проиллюстрировано на приложенных чертежах и вышеприведенном описании, такая иллюстрация должна рассматриваться как иллюстративная или приведенная в качестве примера, а не как ограничивающая: настоящее изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Специалистами в данной области при практической работе с заявленным изобретением в результате изучения чертежей, описания, а также приложенных пунктов формулы изобретения могут быть придуманы и реализованы другие изменения в раскрытые варианты исполнения. В приложенных пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а единственное число не исключает множества. Тот простой факт, что некоторые размеры указаны во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает, что для получения преимущества не может быть использована комбинация этих размеров. Любые ссылочные позиции в пунктах формулы изобретения не должны толковаться как ограничивающие ее объем.
1. Световой модуль (100), содержащий:
продолговатый элемент (110), имеющий внутреннюю поверхность (112), по меньшей мере частично определяющую светонаправляющую область (114) внутри продолговатого элемента, при этом продолговатый элемент имеет первый конец (116) и второй конец (118), при этом свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого конца и второго конца и при этом светонаправляющая область разрешает проход текучей среды через нее и, соответственно, в первый конец и из второго конца, и
по меньшей мере один светоизлучающий элемент (120), выполненный с возможностью испускания света;
причем продолговатый элемент включает в себя держатель, который по меньшей мере частично является гибким и имеет первую сторону (131) и вторую сторону (132), противоположную первой стороне (131), при этом по меньшей мере один светоизлучающий элемент прикреплен к первой стороне держателя на первом участке (151) держателя и при этом держатель сконфигурирован таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка (152) держателя, так что первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляет внутреннюю поверхность продолговатого элемента.
2. Световой модуль по п. 1, в котором держатель сконфигурирован таким образом, что первый участок держателя загнут на второй участок держателя таким образом, что вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично обращена ко второй стороне второго участка держателя.
3. Световой модуль по п. 2, в котором загиб имеет протяженность, проходящую параллельно продольной оси (LA) продолговатого элемента.
4. Световой модуль по п. 2 или 3, в котором загиб имеет протяженность в плоскости, перпендикулярной продольной оси (LA) продолговатого элемента.
5. Световой модуль по любому из пп. 1-4, в котором продолговатый элемент содержит свернутую конфигурацию держателя.
6. Световой модуль по любому из пп. 1-5, в котором держатель выполнен из гибкой фольги.
7. Световой модуль по любому из пп. 1-6, в котором продолговатый элемент содержит внешнюю поверхность (113), выполненную с возможностью прикрепления к ней по меньшей мере одного светоизлучающего элемента (122), и причем первая сторона второго участка держателя, по меньшей мере частично составляет внешнюю поверхность продолговатого элемента.
8. Световой модуль по любому из пп. 1-7, в котором первый участок держателя меньше, чем второй участок держателя.
9. Способ (300, 400) изготовления светового модуля (100), причем световой модуль содержит продолговатый элемент (110), имеющий внутреннюю поверхность (112), выполненную с возможностью по меньшей мере частичного определения светонаправляющей области (114) внутри этого продолговатого элемента, при этом продолговатый элемент имеет первый конец (116) и второй конец (118), при этом свет может выводиться из светонаправляющей области через по меньшей мере один из первого конца и второго конца, при этом светонаправляющая область позволяет текучей среде проходить через нее и, соответственно, входить в первый конец и выходить из второго конца и при этом продолговатый элемент включает в себя держатель, который по меньшей мере частично является гибким и имеет первую сторону (131) и вторую сторону (132), противоположную первой стороне (131);
при этом способ содержит этапы, на которых:
прикрепляют (301) по меньшей мере один светоизлучающий элемент (120) к первой стороне держателя на первом участке (151) держателя, при этом по меньшей мере один светоизлучающий элемент выполнен с возможностью испускания света;
конфигурируют (302) держатель таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент;
конфигурируют (303) держатель таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка (152) держателя, так что при этом первая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично составляла собой внутреннюю поверхность продолговатого элемента.
10. Способ по п. 9, в котором конфигурирование держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент, содержит формирование продолговатого элемента посредством сворачивания держателя, чтобы образовалась свернутая конфигурация держателя.
11. Способ по п. 9 или 10, в котором конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, содержит загибание первого участка держателя на второй участок держателя.
12. Способ по п. 10 или 11, в котором конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, выполняется до конфигурирования держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент.
13. Способ по п. 10 или 11, в котором конфигурирование держателя таким образом, чтобы вторая сторона первого участка держателя по меньшей мере частично была обращена ко второй стороне второго участка держателя, выполняется после конфигурирования держателя таким образом, чтобы образовать продолговатый элемент.
14. Световое устройство (200), содержащее:
световой модуль (100) по любому из пп. 1-8 и
светопропускающую оболочку (210), по меньшей мере частично заключающую в себя световой модуль.
