Светоизлучающее устройство

Светоизлучающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к электронной технике, а именно к светоизлучающим устройствам, и может быть использовано в вычислительной технике, энергетике, железнодорожном и автомобильном транспорте и других отраслях промышленности для разработки и изготовления экранов коллективного пользования, информационных табло, различных осветительных и светосигнальных приборов и др.

Известны светодиодные устройства, представляющие собой панель, выполненную в виде печатной платы, на которой установлены светодиоды [1-5]. Недостатком известных устройств являются ограниченные функциональные возможности, так как пространственная жесткость панели не позволяет придать ей форму, повторяющую или близкую форме корпуса осветительного устройства, в котором используется данная панель. Такое требование, в частности, возникает в ряде осветительных устройств интерьера и экстерьера автомобиля.

В [6] описано светоизлучающее устройство, представляющая собой печатную плату, выполненную из упруго деформируемого эластомерного материала или гибкой пленки для воспроизведения контура корпуса соответствующего осветительного устройства автомобиля, с расположенными на ней светоизлучающими приборами, например светодиодами. Недостатком устройства является то, что его возможности с точки зрения свободы пространственного дизайна ограничены, так как участки поверхности печатной платы, на которых располагаются источники света, принадлежат одной и той же общей поверхности и вследствие этого имеют ограниченные возможности по смещению друг относительно друга и, соответственно, по формированию светоизлучающего устройства с широкими функциональными возможностями, в частности с широким набором трехмерных пространственных конфигураций.

В качестве прототипа заявляемого технического решения выбрано светоизлучающее устройство, представляющее собой панель ступенчатой формы, на которой размещены оптоэлектронные устройства [7]. Однако упомянутая панель (см. описание к патенту и рис.1), обладает недостаточной пространственной гибкостью, что ограничивает возможности ее применения как в осветительных приборах с заданной формой внешней поверхности, так и в тех случаях, когда требуется обеспечить большое количество различных пространственных трехмерных конфигураций светоизлучающих устройств, например, в световых экранах, светотехнических приборах, дисплеях и табло.

Задача, решаемая изобретением - расширение областей использования устройства.

Указанная задача решается тем, что в светоизлучающем устройстве, включающем панель с размещенными на ней светоизлучающими приборами, выполненную с возможностью трансформации, панели придана структура матрицы, состоящей из строк и столбцов и содержащей контактные площадки для светоизлучающих приборов, расположенные на пересечении нечетных строк и столбцов и соединенные друг с другом посредством перемычек, расположенных в четных строках и четных столбцах, при этом соседние перемычки в каждой четной строке и каждом четном столбце отделены друг от друга сквозными пазами. Панель может быть выполнена из металлической фольги, стеклотекстолита, полимерной пластины или пленки. Сквозные пазы имеют форму прямоугольников, например, с одинаковыми размерами. Между контактными площадками и соединяющими их перемычками выполнены несквозные прорези, причем соседние прорези в каждой строке и каждом столбце выполнены на противоположных сторонах панели.

Панель может быть выполнена в виде печатной платы, а в качестве светоизлучающих приборов могут использоваться светодиоды, лампы накаливания, плазменные панели. Перемычки, расположенные по диагонали в четных строках и четных столбцах, снабжены, соответственно, первыми и вторыми элементами, выполненными с возможностью замкового соединения в процессе трансформации устройства. В одном из вариантов указанные элементы выполнены в виде впадин и выступов, в другом варианте замковому соединению придана конфигурация «ласточкин хвост».

Изобретение иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 показан вариант выполнения панели светоизлучающего устройства (в нетрансформированном состоянии) в виде печатной платы с несквозными прорезями между контактными площадками и перемычками между ними, на фиг.2 показан один из вариантов трансформации светоизлучающего устройства, когда противоположные стороны сквозных пазов примыкают друг к другу, на фиг.3 иллюстрируется реализация замкового соединения в виде впадин и взаимодействующих с ними выступов.

Светоизлучающее устройство состоит из панели 1 и размещенных на ней светоизлучающих приборов 2. Панель 1 выполнена в виде матрицы, образованной строками и столбцами. На пересечении нечетных строк и столбцов находятся контактные площадки 3 для размещения светоизлучающих приборов 2, например светодиодов, хотя могут использоваться и другие светоизлучающие приборы, например лампы накаливания, плазменные панели и др. Контактные площадки 3 в соседних строках и столбцах соединены друг с другом посредством перемычек 4 и 5, расположенных в шахматном порядке в четных строках и четных столбцах, при этом соседние перемычки в четных строках и четных столбцах отделены друг от друга сквозными пазами 6. В предпочтительном варианте изобретения пазы 6 имеют форму прямоугольников одинакового размера, т.е. являются идентичными друг другу.

Панель 1 выполнена из материала, обеспечивающего принципиальную возможность ее трансформации, например из тонкой металлической фольги, полимерной пленки или пластины. Наличие сквозных пазов и их ориентация на панели обеспечивает возможность взаимной деформации относительно друг друга как строк и столбцов, так и контактных площадок, и позволяет получить большое количество разнообразных пространственных конфигураций светоизлучающего устройства.

В одном из вариантов панель 1 выполнена в виде печатной платы, например, из текстолита, покрытой с обеих сторон медными слоями. В этом случае для обеспечения необходимой гибкости устройства между контактными площадками 3 и связывающими их перемычками 4 и 5 выполняются несквозные прорези 7 (на фиг.1 прорези, выполненные на лицевой стороне панели 1, показаны жирными линиями, а прорези, выполненные на тыльной стороне панели 1 - штриховыми линиями), причем соседние прорези в каждой строке и столбце выполнены с противоположных сторон панели 1. Такой подход является более технологичным и удобным. Иначе говоря, прорези 7 выполнены на ребрах двугранных углов, образуемых соседними контактными площадками 3 и перемычками при деформации панели 1 для придания ей требуемой пространственной конфигурации, при этом чередование прорезей с противоположных сторон панели означает, что они всегда расположены на внешней стороне ребра упомянутого двугранного угла.

Панель 1 может быть снабжена первыми и вторыми элементами, выполненными в соседних по диагонали перемычках, расположенных в четных строках и четных столбцах, с возможностью взаимодействия и образования замкового соединения в процессе трансформации устройства (т.е. когда устройству придается заданная пространственная конфигурация). В одном из вариантов указанные элементы имеют форму впадин 8 и взаимодействующих с ними выступов 9, при этом глубина впадин 8 и толщина выступов 9 меньше толщины панели 1.

В другом варианте замковому соединению придана конфигурация «ласточкин хвост». Такой подход позволяет - при необходимости - обеспечить баланс пространственной гибкости и одновременно необходимой жесткости заявляемого устройства.

Использование замкового соединения позволяет обеспечить фиксацию формы трансформированной панели.

В еще одном варианте фиксация формы трансформированной панели осуществляется при помощи компаунда или полимерного покрытия, наносимого с обратной стороны панели.

Светоизлучающее устройство работает следующим образом. На панели 1, выполненной, например, в виде печатной платы, размещаются светоизлучающие приборы 2, например полупроводниковые светодиоды, соединенные электрически с помощью дорожек на печатной плате и подключенные к источнику напряжения (не показан). Трансформация панели 1 осуществляется таким образом, чтобы придать ей заданную пространственную форму, определяемую условиями эксплуатации устройства или формой осветительного элемента (например, заднего фонаря автомобиля), в котором установлено светоизлучающее устройство. Изменяя размеры сквозных прямоугольников 6 по вертикали и горизонтали, можно изменять пространственную кривизну (радиус изгиба) панели.

При подаче на светоизлучающее устройство напряжения питания формируется световой поток с заданной диаграммой направленности.

Придание панели, на которой размещаются светоизлучающие приборы, структуры матрицы и выполнение в ней сквозных пазов с определенной геометрией и расположением обеспечивает возможность получения большого числа различных пространственных трехмерных конфигураций, что значительно расширяет области возможного использования светоизлучающего устройства.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент США №6550949, НКИ 362/545, 2003 г.

2. Патент США №5803579, НКИ 362/516, 1998 г.

3. Патент США №6774810, НКИ 340/815.4, 2004 г.

4. Патент США №6805474, НКИ 362/494, 2004 г.

5. Патент США №6552658, НКИ 340/475, 2003 г.

6. Патент США №5895115, НКИ 362/511, 1999 г.

7. Патент США №6398988, НКИ 264/2.2, 2002 г. (прототип).

1. Светоизлучающее устройство, включающее панель с размещенными на ней светоизлучающими приборами, выполненную с возможностью трансформации, отличающееся тем, что панели придана структура матрицы, состоящей из строк и столбцов и содержащей контактные площадки для светоизлучающих приборов, расположенные на пересечении нечетных строк и столбцов и соединенные друг с другом посредством перемычек, расположенных в четных строках и четных столбцах, при этом соседние перемычки в каждой четной строке и каждом четном столбце отделены друг от друга сквозными пазами.

2. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что панель выполнена из металлической фольги.

3. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что панель выполнена из полимерной пластины.

4. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что панель выполнена из полимерной пленки.

5. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что сквозным пазам придана форма прямоугольников.

6. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что сквозные пазы имеют одинаковые размеры.

7. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что между контактными площадками и соединяющими их перемычками выполнены несквозные прорези.

8. Светоизлучающее устройство по п.7, отличающееся тем, что соседние прорези в каждой строке и каждом столбце выполнены на противоположных сторонах панели.

9. Светоизлучающее устройство по п.8, отличающееся тем, что панель выполнена в виде печатной платы.

10. Светоизлучающее устройство по п.9, отличающееся тем, что панель выполнена из стеклотекстолита.

11. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что перемычки, расположенные в четных строках, снабжены первыми элементами, а перемычки, расположенные по диагонали в четных столбцах, снабжены вторыми элементами, при этом первые и вторые элементы выполнены с возможностью замкового соединения при трансформации устройства.

12. Светоизлучающее устройство по п.11, отличающееся тем, что первые и вторые элементы выполнены в виде впадин и выступов.

13. Светоизлучающее устройство по п.11, отличающееся тем, что замковому соединению придана конфигурация «ласточкин хвост».

14. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве светоизлучающих приборов использованы светодиоды.

15. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве светоизлучающих приборов использованы лампы накаливания.

16. Светоизлучающее устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве светоизлучающих приборов использованы плазменные панели.