Плоское осветительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к плоскому осветительному устройству, содержащему твердотельные источники света, а конкретнее к плоской лампе. Заявленное осветительное устройство содержит твердотельный источник света, носитель, на котором расположен упомянутый твердотельный источник света и соединительный элемент, имеющий фиксированное положение относительно носителя, для механического и электрического соединения осветительного устройства с патроном. Причем упомянутый носитель имеет относительно большую переднюю сторону по сравнению со стороной его кромки, так что некоторое количество тепла, генерируемого источником света, переносится в носитель. Твердотельный источник света расположен на передней стороне носителя. Осветительное устройство также содержит крышечный элемент, размещенный на носителе и расположенный в той же плоскости, что и носитель, посредством чего источник света расположен между носителем и светопропускающей деталью крышечного элемента. При этом упомянутый крышечный элемент включает в себя светопропускающую деталь, огораживающую носитель, которая расположена перед твердотельным источником света, и её функция заключается в выводе света через упомянутую светопропускающую деталь. Между носителем и крышечным элементом существует тепловая граница раздела, при этом упомянутый крышечный элемент имеет внешнюю поверхность, являющуюся участком наружной поверхности осветительного устройства, и имеет внутреннюю поверхность, противоположную внешней поверхности и находящуюся в тепловом контакте с передней стороной носителя, так что образуется тепловая граница раздела. Крышечный элемент, упомянутая светопропускающая деталь и упомянутый соединительный элемент обеспечивают целую внешнюю поверхность осветительного устройства, совместно огораживая носитель и источник света, а тепловая граница раздела предназначена для переноса через нее большей части тепла, переносимого в носитель от источника света. Технический результат – предоставление осветительного устройства, которое обеспечивает эффективное генерирование и распределение света. 27 з.п. ф-лы, 22 ил.

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к плоскому осветительному устройству, содержащему твердотельные источники света, а конкретнее к плоской лампе.

Предпосылки создания изобретения

Обычные светодиодные лампы содержат печатную плату с расположенными на ней светоизлучающими диодами (СИДами). Печатную плату располагают горизонтальным образом при расположении светодиодной лампы в положении установки или, при определении продольной оси светодиодной лампы, располагают под углом к продольной оси. Перед печатной платой в направлении выхода света расположен пластмассовый или стеклянный плафон, выполненный для того, чтобы манипулировать излучаемым из СИДов светом и защищать компоненты внутри лампы. Под печатной платой расположен ряд компонентов с основным назначением, заключающемся в отводе и переносе тепла, выделяемого СИДами. Компоненты могут представлять собой теплоотвод, ребра теплоотвода, металлический корпус и цоколь. Поэтому такая светодиодная лампа содержит большое число компонентов, чтобы выполнять все задачи, стоящие перед лампой, такие как генерирование и распределение света, перенос тепла, защита электрических соединений и обеспечение противопожарного кожуха.

В WO 2011/107925A1 раскрыта альтернативная светодиодная лампа, в которой печатная плата с СИДом расположена на отражателе. Такое решение уменьшает количество компонентов в лампе. Вместе с тем, такая лампа имеет свои ограничения в оптических характеристиках. Дополнительно, такое устройство не может рассеивать достаточно тепла для реализации ламп высокого светового потока.

Следовательно, существует потребность в лампе, которая защищенным образом дополнительно повышает эффективность в контексте оптических и тепловых свойств.

Краткое описание изобретения

Задача данного изобретения состоит в предоставлении осветительного устройства, которое обеспечивает эффективное генерирование и распределение света.

В соответствии с первым аспектом изобретения, эта задача решается осветительным устройством, содержащим твердотельный источник света, носитель, на котором расположен упомянутый твердотельный источник света, так что некоторое количество тепла, выделяемого источником света, передается в носитель. Дополнительно, на носителе размещен крышечный элемент, тем самым упомянутый источник света расположен между носителем и светопропускающей деталью крышечного элемента, так что между носителем и крышечным элементом существует тепловая граница раздела, и эта тепловая граница раздела предназначена для переноса через нее большей части тепла, передаваемого на носитель от источника света, а светопропускающая деталь крышечного элемента содержит оптическую структуру, выполненную с возможностью направления света, излучаемого из твердотельного источника света, из осветительного устройства.

Настоящим изобретением признано, что желаемые оптические свойства осветительного устройства могут быть достигнуты за счет обеспечения светопропускающей детали крышки оптической структурой, которая выполнена с возможностью направления света из твердотельного источника света в желаемом направлении. Таким образом, можно получить зависимое от угла распределение силы света, которое соответствует требованиям потребителя или стандартизированным требованиям к свету.

В предпочтительных вариантах осуществления крышечный элемент образован из прозрачного, полупрозрачного или окрашенного материала, а светопропускающая деталь образована в виде составной части крышечного элемента. Это имеет преимущество в том, что число компонентов осветительного устройства уменьшается, обеспечивая возможность более простого изготовления. Как вариант, светопропускающая деталь образована в виде отдельной от крышечного элемента детали, предоставляя расширенный выбор материалов, используемых для светопропускающей детали.

Светопропускающие детали располагаются перед твердотельными источниками света, а их функции заключается в выводе света через эти светопропускающие детали. В отличие от этих светопропускающих деталей, остальная часть крышечного элемента не обязана быть прозрачной. Следовательно, в случае образования светопропускающей детали в виде неотъемлемой части крышечного элемента, крышечный элемент также может быть, например, окрашенным, оставляя светопропускающие детали прозрачными до некоторой степени. В случае образования светопропускающей детали в виде отдельном от крышечного элемента, крышечный элемент может быть, например, окрашенным, а светопропускающие детали образованными в виде оптических структур, подлежащих установке на крышечный элемент или посредством него.

Эти оптические структуры можно выбирать из группы линз, световодов и рассеивающего оптического средства.

Кроме того, осветительное устройство может иметь дополнительные твердотельные источники света и связанные с ними дополнительные оптические структуры.

Оптическая структура может быть выполнена для обеспечения несимметричного распределения силы света. Таким образом, оптические структуры осветительного устройства с множеством твердотельных источников света можно оптимизировать для каждого источника света в отдельности, чтобы получить желаемое распределение силы света осветительного устройства.

В этом аспекте данного изобретения реализовано, что это осветительное устройство может дополнительно содержать соединительный элемент, имеющий фиксированное положение относительно носителя, для механического и электрического соединения осветительного устройства с патроном. Носитель имеет относительно большую переднюю сторону по сравнению со стороной его кромки, а твердотельный источник света расположен на передней стороне носителя. Крышечный элемент имеет внешнюю поверхность, являющуюся участком наружной поверхности осветительного устройства, и имеет внутреннюю поверхность, противоположную внешней поверхности, которая находится в тепловом контакте с передней стороной носителя, так что образуется тепловая граница раздела.

В этом варианте осуществления настоящее изобретение применяется, например, для выполнения осветительного устройства, которое пригодно для замены обычной лампы накаливания, также называемой модифицированной лампой.

В дополнительном варианте осуществления на задней стороне носителя, противоположной передней стороне, расположен второй твердотельный источник света, на носителе размещен второй крышечный элемент, посредством чего упомянутый второй источник света расположен между носителем и светопропускающей деталью второго крышечного элемента, так что между носителем и вторым крышечным элементом существует тепловая граница раздела, причем второй крышечный элемент имеет вторую внешнюю поверхность, являющуюся вторым участком наружной поверхности осветительного устройства, и имеет вторую внутреннюю поверхность, противоположную второй внешней поверхности и находящуюся в тепловом контакте с задней стороной носителя, так что образуется вторая тепловая граница раздела. В этом варианте осуществления передняя сторона и задняя сторона осветительного устройства могут быть выполнены аналогичным образом. При использовании этого можно получить модифицированную лампу, которая излучает свет в обоих направлениях относительно передней стороны и задней стороны. Каждый из твердотельных источников света, расположенных на обеих сторонах носителя, может быть снабжен оптической структурой, которая предназначена для удовлетворения требований получения желаемого распределения силы света.

В предпочтительном варианте осуществления осветительное устройство обеспечивает, по существу, равномерное распределение силы света. В случае если осветительное устройство содержит множество источников света, распределение света каждого отдельного источником света может быть асимметричным. Конструкция такова, что индивидуальные распределения сил света суммируются в общее распределение силы света осветительного устройства, которое, по существу, равномерно.

В соответствии с первым аспектом изобретения, эта и другие задачи решаются осветительным устройством, содержащим планарный носитель, включающий в себя теплопроводный слой, по меньшей мере один твердотельный источник света, расположенный на передней стороне носителя, и изолирующий крышечный элемент в тепловом контакте с упомянутыми передней стороной и задней стороной, противоположной упомянутой передней стороне, и при этом упомянутый крышечный элемент выполнен с возможностью переноса тепла от упомянутого носителя наружу из осветительного устройства. Крышечный элемент содержит оптическую структуру, расположенную на носителе перед упомянутым по меньшей мере одним источником света и выполненную с возможностью направления света, излучаемого упомянутым по меньшей мере одним твердотельным источником света.

Тем самым такое осветительное устройство может обеспечивать эффективный теплоперенос от носителя и из компактной компоновки с несколькими деталями. Благодаря тепловому контакту крышечного элемента с обеими сторонами носителя, большая часть тепла, выделяемого источниками света, может быть перенесена крышечным элементом. Крышечный элемент может находиться в непосредственном контакте с носителем. Крышечный элемент может содержать внутреннюю поверхность, обращенную к держателю. Эта внутренняя поверхность может находиться в непосредственном контакте с передней и задней стороной носителя. Осветительное устройство может дополнительно обеспечивать экономичный процесс изготовления благодаря небольшому числу деталей. Оптическая структура может быть выполнена с возможностью направления света из источника света сквозь крышечный элемент желаемым образом. Источник света и носитель могут вместе обеспечивать функции преобразования мощности, генерирования света и отвода выделяемого тепла. Крышечный элемент и линза могут обеспечивать функции манипулирования светом и/или направления света из источника света, переноса тепла от носителя и обеспечения электрической изоляции и противопожарного кожуха. Крышечный элемент может дополнительно иметь защитное назначение, защищая носитель и источник света от внешних повреждений. Осветительное устройство может быть расположено в цоколе для использования в электрическом патроне, или встроено в светильнике. Носитель может содержать две плоские стороны, переднюю сторону и заднюю сторону. Носитель дополнительно может быть планарным. Источники света могут быть расположены на или одной, или обеих сторонах носителя. Крышечный элемент может быть расположен так, что будет находиться в тепловом контакте с обеими сторонами носителя. Крышечный элемент может быть расположен в тепловом контакте с существенной частью носителя, такой как по меньшей мере половина передней стороны и задней стороны носителя. Крышечный элемент может быть образован из стекла, пластмассы, керамики и т.п. Обычная пластмасса для крышечного элемента может предоставлять тепловые свойства, достаточные для обеспечения функции теплопереноса от носителя. Чтобы дополнительно улучшить тепловые свойства крышечного элемента, крышечный элемент может быть выполнен из термопластмассы. Носитель может содержать теплоотводящий слой для отвода тепла, выделяемого источниками света на большой площади носителя. Теплоотводящий слой может быть, например, слоем меди или слоем алюминия. Теплоотводящий слой может быть выполнен с возможностью дополнительного отвода тепла от передней стороны к задней стороне носителя, и наоборот. В одном варианте осуществления носитель может содержать более одного теплоотводящего слоя. Дополнительно, в одном варианте осуществления носитель может содержать лист металлического алюминия, снабженный электрическими соединениями из материала FR-4 или CEM-1. Вследствие этого лист металлического алюминия может образовывать теплоотводящий слой и электрические межсоединения.

В одном варианте осуществления крышечный элемент может быть выполнен для огораживания носителя и упомянутого по меньшей мере одного твердотельного источника света. При этом когда крышечный элемент огораживает носитель и находится в контакте с обеими, передней и задней, сторонами носителя, крышечный элемент может обеспечивать компоновке требуемую жесткость, чтобы удерживать носитель. Тогда носитель можно сделать очень тонким, например, таким тонким как 0,2 мм. Поскольку крышечный элемент огораживает обе, переднюю и заднюю, стороны носителя носитель в любом случае будет удерживаться на месте. Тем самым носитель не требуется для придания устойчивости компоновке, и может быть сосредоточен на отводе тепла, удержании источника света и обеспечении источника света токопроводящими дорожками. Огораживая носитель, крышечный элемент может находиться в тепловом контакте с большой частью носителя, такой как по меньшей мере девяносто процентов наружной поверхности носителя. Крышечный элемент может дополнительно находиться в тепловом контакте с поверхностями кромок носителя. Поверхности кромок вместе с передней стороной и задней стороной могут образовывать совокупную наружную поверхность носителя. Вследствие этого можно улучшить теплоперенос от носителя. Крышечный элемент может иметь внутреннюю сторону и внешнюю сторону, при этом внутренняя сторона находится в контакте с носителем и выполнена с возможностью переноса тепла от внутренней стороны к внешней стороне.

В одном варианте осуществления крышечный элемент может быть образован из прозрачного материала, а линза может быть образована в виде составной части крышечного элемента. Крышечный элемент и линза могут быть образованы из одного и того же материала в виде единой детали. Следовательно, материал крышечного элемента, включающий в себя линзу, может обеспечивать и тепловые свойства для теплопереноса, и оптические свойства линзы, направляя свет из источника света. Благодаря оптическим свойствам, материал может быть прозрачным или полупрозрачным. Крышечный элемент и линза могут быть сформованы в виде одной общей детали. Как вариант, крышечный элемент может быть образован из теплопроводного материала и в виде детали, отдельной от оптической структуры, которая образована из прозрачного или полупрозрачного материала. Линза может быть образована из материала, отличающегося от материала крышечного элемента. Материал крышечного элемента может быть предназначен для обеспечения хороших свойств теплопереноса, являясь таким, как материал с низким удельным термическим сопротивлением. Крышечный элемент может быть непрозрачным. Отличающийся материал линзы может быть предназначен для достижения хороших оптических характеристик при направлении света из источника света. Вместе с тем, линза может обладать некоторой удельной теплопроводностью, т.е. способствовать теплопереносу от носителя. Внутренняя боковая поверхность линзы, которая может находиться в контакте с носителем, может быть предназначена для максимизации теплопереноса от носителя к линзе. Такая внутренняя боковая поверхность может быть плоской.

В одном варианте осуществления крышечный элемент может содержать первую и вторую крышечную деталь, выполненные с возможностью крепления друг к другу и нахождения в контакте с передней стороной и задней стороной носителя, соответственно. Крышечный элемент может состоять из двух деталей, посредством чего облегчаются изготовление и сборка осветительного устройства. Две детали могут содержать крепежные средства, выполненные с возможностью сопряжения друг с другом, чтобы прикреплять обе детали друг к другу. Такие крепежные средства могут представлять собой защелкивающуюся соединительную головку, клей, винты, ультразвуковую сварку или подобное. Носитель может быть расположен между двумя крышечными деталями при сборке. Вследствие этого первая крышечная деталь может находиться в тепловом контакте с передней стороной носителя, а вторая крышечная деталь может находиться в тепловом контакте с задней стороной носителя. Дополнительно, первая крышечная деталь может содержать выступ, выполненный с возможностью прохождения сквозь проем в носителе, для выравнивания носителя внутри крышечного элемента. Для выравнивания носителя внутри крышечного элемента, крышечный элемент может содержать выступ, проходящий сквозь проем в носителе. Тем самым положение носителя относительно крышечного элемента может быть зафиксировано. Выступ на первой крышечной детали может быть выполнен с возможностью сопряжения с соответствующим средством на второй крышечной детали, посредством чего крепления двух деталей друг с другом и расположения упомянутого носителя между ними.

В дополнительном варианте осуществления упомянутый по меньшей мере один твердотельный источник света может содержать множество твердотельных источников света, расположенных на некотором расстоянии друг от друга или расположенных в подгруппах на расстоянии между каждой подгруппой, и при этом оптическая структура может содержать число линз, равное числу отдельных твердотельных источников света или числу отдельных подгрупп твердотельных источников света. Чтобы предоставить осветительное устройство, которое обеспечивает светоотдачу определенной величины, на носителе можно расположить множество источников света. Каждая из множества линз может быть предназначена для направления света из одного источника света или подгруппы источников света, расположенных рядом. Распределяя источники света или подгруппы источников света на носителе, тепло, выделяемое источниками света, можно дополнительно отводить вдоль области протяжения носителя. Это может улучшить функцию теплоотвода и теплопереноса компоновки, благодаря более эффективному теплоотводу в носитель, который обеспечивает более эффективную теплоперенос крышечным элементом. Предусматривая число линз, равное числу источников света или подгрупп источников света, общая светоотдача из осветительного устройства может быть весьма управляемой. Линза для конкретного источника света или конкретной подгруппы источников света может быть специально предназначена для этого источника света или этой подгруппы и может отличаться от другой линзы для другого источника света или другой подгруппы. Например, светоотдача может направляться в определенных направлениях каждой линзой, так что общая светоотдача оптимизируется для конкретной цели. Дополнительно, каждым источником света или каждой подгруппой может управлять схема возбуждения или контроллер для обеспечения особой светоотдачи для этого конкретного источника света или конкретной подгруппы.

В одном варианте осуществления осветительное устройство может иметь продольную ось, а носитель может простираться в первой плоскости, параллельной продольной оси. Осветительное устройство может дополнительно содержать цоколь, и при этом носитель расположен на упомянутом цоколе. Цоколь может быть предназначен для установки в электрический патрон. Расположение носителя в цоколе, простирающееся в плоскости вдоль продольной оси, может обеспечить небольшое число деталей осветительного устройства. Продольная ось может проходить через центр цоколя. Вследствие этого упомянутый по меньшей мере один источник света, расположенный на носителе, может излучать свет в основном направлении, которое перпендикулярно продольной оси. Вместе с тем, линза может направлять свет во множестве направлений, включающая направление, по существу, параллельное продольной оси. Тем самым крышечный элемент, который может огораживать носитель, может простираться в той же самой плоскости, что и носитель, и также может быть расположен в упомянутом цоколе. Крышечный элемент, оптическая структура и цоколь могут обеспечивать целую внешнюю поверхность осветительного устройства, совместно огораживая носитель и по меньшей мере один источник света.

Как вариант, носитель может простираться в плоскости, перпендикулярной упомянутой продольной оси. Вследствие этого носитель может быть выполнен с источниками света, обеспечивая прожекторную компоновку. Крышечный элемент может быть выполнен с возможностью быть в контакте с обеими сторонами, передней и задней, носителя чтобы обеспечить такие же тепловые свойства, как для осветительного устройства с параллельным продольной оси носителем.

В другом варианте осуществления первая секция крышечного элемента огораживает носитель, простирающийся в упомянутой первой плоскости, и при этом вторая секция крышечного элемента простирается во второй плоскости под углом к упомянутой первой плоскости. Дополнительная протяженность крышечного элемента может улучшить способность крышечного элемента к теплопереносу благодаря большей поверхности, подверженной воздействию окружающей осветительное устройство среды. Вторая секция крышечного элемента может простираться параллельно продольной оси. Вследствие этого обе секции крышечного элемента могут образовывать крестообразное поперечное сечение, если смотреть в направлении продольной оси. Как вариант, вторая плоскость может проходить поперечно продольной оси, а также первой плоскости. Если внешняя поверхность крышечного элемента является отражающей поверхностью или снабжена отражающим покрытием, вторая секция крышечного элемента может улучшить оптические характеристики осветительного устройства. В еще одном альтернативном варианте для получения прожекторной компоновки, вторая плоскость может располагаться параллельно продольной оси и под углом к первой плоскости. Крышечный элемент может содержать также дополнительные секции, такие как третья и четвертая секции. Эти секции могут формировать различные образования. Например, три секции крышечного элемента могут образовывать треугольный профиль. Дополнительно, носитель может быть первым носителем, и при этом осветительное устройство дополнительно содержит второй носитель, огороженный второй секцией крышечного элемента. Второй носитель может быть расположена, чтобы простираться в упомянутой второй плоскости поперечно первой плоскости, в которой простирается первый носитель. Второй носитель может быть снабжен по меньшей мере одним твердотельным источником света. Вторая секция крышечного элемента может быть снабжена оптической структурой, соответствующей источнику света на втором носителе. При обеспечении второго носителя и источника света на нем, свет может излучаться из осветительного устройства в дополнительных направлениях. Тем самым могут быть улучшены оптические характеристики осветительного устройства.

В одном варианте осуществления оптическая структура может быть выполнена для обеспечения несимметричных оптических свойств. Оптическая структура может быть предназначена для направления света из по меньшей мере одного твердотельного источника света несимметричным образом, обеспечивая вращательно несимметричное распределение силы света. То есть круглая или куполообразная линза может обеспечить неравномерную светоотдачу вдоль своих направлений светоотдачи. Когда компоновка содержит множество источников света и множество линз, линзы могут быть выполнены несимметричными, так что вся светоотдача от компоновки является равномерной или происходит в ином желаемом направлении. Несимметричная линза может быть предназначена для направления некоторого минимального количества света к соседней линзе. Линза может содержать внутреннюю полость, которая окружает источник(и) света, перед которым располагается линза. Внутренней полости можно придать форму, чтобы обеспечить несимметричное распределение силы света линзы. Благодаря форме внутренней полости преломление света из источника(ов) света, достигающего линзы, может обеспечивать желаемое распределение силы света. Как вариант, несимметричность линзы может быть обеспечена исполнением внешней поверхности линзы.

В альтернативном варианте осуществления упомянутый держатель может быть первым носителем с первыми передней и задней сторонами, имеющими по меньшей мере один твердотельный источник света, расположенный на первой передней стороне, при этом осветительное устройство может дополнительно содержать второй носитель со вторыми передней и задней сторонами, имеющий по меньшей мере один твердотельный источник света, расположенный на упомянутой второй передней стороне, и при этом упомянутый второй носитель расположен параллельно упомянутому первому держателю. Осветительное устройство, содержащее две пластины, удерживающие плоские источники света в одном и том же цоколе, может обеспечить компоновку с повышенным удельным термическим сопротивлением. Т.е. удельное термическое сопротивление крышечного элемента в тепловом контакте с обоими носителями можно понизить. Крышечный элемент может находиться в тепловом контакте с передними сторонами и задними сторонами обеих носителей. Крышечный элемент может огораживать оба, первый и второй, держатели. Каждая передняя сторона носителей может быть снабжена одним или более источниками света. Две передние стороны могут быть направлены в противоположных направлениях. Тепло из источников света на передних сторонах можно отводить также на соответствующую заднюю сторону, тем самым улучшая тепловые характеристики компоновки.

В альтернативном варианте осуществления носитель может быть образован в виде составной части крышечного элемента. Носитель может быть частью внутренней поверхности крышечного элемента. Электрические соединения носителя могут быть напечатаны непосредственно на упомянутой внутренней поверхности крышечного элемента, а источники света могут быть расположены на упомянутой внутренней поверхности.

В одном варианте осуществления носитель и крышечный элемент могут иметь выгнутую форму. Носитель может простираться в изогнутой или выгнутой плоскости, которая имеет некоторый радиус. Крышечный элемент может иметь соответствующую форму и находиться в тепловом контакте с передней и задней сторонами выгнутого носителя. Для образования носителя можно использовать гибкую плату. Образованное таким образом осветительное устройство в некоторых вариантах осуществления может обеспечивать улучшенные оптические характеристики компоновки.

Дополнительно, носитель может быть первым носителем, а осветительное устройство может дополнительно содержать второй и третий держатели, при этом три носителя могут быть расположены под углами друг относительно друга, и при этом крышечный элемент может находиться в тепловом контакте с передней стороной и задней стороной всех носителей. Вследствие этого в варианте осуществления с улучшенными оптическими характеристиками можно использовать компоновку с тепловыми свойствами и компактным расположением по настоящему изобретению. Три носителя могут быть расположены так, что продольная кромка каждого находится в контакте с соответствующими кромками других носителей. Такая продольная кромка может совпадать с продольной осью осветительного устройства. Носитель может образовывать звездообразную форму осветительного устройства. Осветительное устройство также может содержать дополнительные держатели, образующие другие формы и обеспечивающие другие оптические характеристики, что может оказаться желательным в определенных применениях.

В еще одном варианте осуществления носитель может иметь выпуклую поверхность, образующую две секции носителя, простирающиеся под углом друг к другу. В этом варианте осуществления термин «выпуклая» означает, что две секции носителя сочленены друг с другом таким образом, что эти две секции носителя могут быть направлены немного по-разному, образуя угловую изогнутую форму носителя. Обе секции носителя могут быть снабжены источниками света, которые вследствие этого могут излучать свет в разных направлениях. Обе секции носителя могут быть расположены параллельно продольной оси осветительного устройства, но под углом друг относительно друга. Как вариант, обе секции могут быть расположены параллельно оси, перпендикулярной продольной оси.

В еще одном варианте осуществления носитель имеет поверхность в форме двойной спирали, расположенную параллельно продольной оси. Эта форма обладает преимуществом в том, что твердотельные источники света, которые соединены с носителем, теперь направлены в других направлениях, а не только перпендикулярно продольной оси. Отметим, что поверхность в форме двойной спирали имеет свойство такое, что нормаль к этой поверхности в общем случае не перпендикулярна продольной оси осветительного устройства. Это приведет к осветительному устройству, имеющему более равномерное распределение силы света. Предпочтительно, поверхность в форме двойной спирали имеет первый конец, обращенный в направлении соединительного элемента, и второй конец, обращенный в направлении от упомянутого соединительного элемента, при этом соответствующие ориентации поверхности в форме двойной спирали, перпендикулярной продольной оси, на первом конце и на втором конце отличаются на угол в диапазоне от 15° до 360°. Равномерное распределение света может быть реализовано, когда соответствующие ориентации различаются на около 90°, при этом даже различие в ориентации на около 45° может дать приемлемые характеристики.

Для вариантов осуществления, которые содержат второй твердотельный источник света, осветительное устройство может содержать электрические соединения для независимого запитывания твердотельного источника света и второго твердотельного источника света. Это имеет преимущество в том, что разные источники света могут быть адресованы независимо, например те, которые находятся на передней стороне, и те, которые находятся на задней стороне. Это можно делать для их независимого включения и выключения, но можно делать также для аспектов регулирования яркости или изменения цвета.

Отметим, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, перечисленных в формуле изобретения.

Краткое описание чертежей

Различные аспекты изобретения, включая его особенные признаки и преимущества, станут легко понятными из нижеследующего подробного описания и прилагаемых чертежей, на которых:

на фиг. 1 представлено в разобранном виде осветительное устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащее оптические структуры в форме отдельных линз;

на фиг. 2 представлено в разобранном виде осветительное устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащее оптические структуры в форме линз, встроенных в крышечные элементы;

на фиг. 3 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения;

на фиг. 4 представлен вид в разрезе по всей линзе осветительного устройства по фиг. 3;

на фиг. 5 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащего ребра;

на фиг. 6 представлен вид сверху осветительного устройства по фиг. 5;

на фиг. 7 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащего ортогонально расположенные держатели;

на фиг. 8 представлен вид в разрезе, рассматриваемый в направлении продольной оси, по всем линзам осветительного устройства по фиг.7;

на фиг. 9 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащего дополнительные продольные и поперечные кольца;

на фиг. 10 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащего многочисленные параллельно расположенные держатели;

на фиг. 11 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения с компоновкой лампы типа «плоское пятно»;

на фиг. 12 представлен вид в перспективе осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения с носителем, образованным в виде составной части крышечного элемента;

на фиг. 13 представлен вид сбоку осветительного устройства в соответствии с вариантом осуществления изобретения, содержащего крышечный элемент с поверхностью в форме двойной спирали;

фиг. 14 изображает требование стандарта экономичного энергопотребления электроприборов (EnergyStar);

фиг. 15A, 15B, 15C изображают линзовый элемент с почти равномерным распределением силы света;

на фиг. 16A и 16B изображены осветительное устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения и распределение света этого осветительного устройства;

на фиг. 17A и 17B изображена линза с симметричным и с асимметричным распределением света;

на фиг. 17C-E изображена асимметричная линзовая конструкция для использования в осветительном устройстве в соответствии с изобретением;

на фиг. 17F/G изображен вариант осуществления осветительного устройства в соответствии с изобретением с асимметричной линзовой конструкцией и распределением силы света, удовлетворяющим требованиям стандарта EnergyStar;

на фиг. 18А изображен вариант осуществления осветительного устройства в соответствии с изобретением со световодом;

на фиг. 18B изображен световод для использования в осветительном устройстве по фиг. l8A;

на фиг. 18C-E изображены конструкция световода и распределение силы света;

на фиг. 18F/G изображен вариант осуществления осветительного устройства в соответствии с изобретением со световодом и распределением силы света, удовлетворяющим требованиям стандарта EnergyStar;

на фиг. 19A/B изображен вариант осуществления осветительного устройства в соответствии с изобретением с рассеивающим оптическим средством;

на фиг. 19C изображен вид в разрезе рассеивающего оптического средств варианта осуществления по фиг. 19A/B;

на фиг. 20A-E изображены различные конструкции рассеивающего оптического средства;

на фиг. 21A-D изображены различные рассеивающие оптические средства с отражающими участками;

на фиг. 21E/F изображен вариант осуществления осветительного устройства в соответствии с изобретением с рассеивающим оптическим средством и распределением силы света, удовлетворяющим требованиям стандарта EnergyStar;

на фиг. 22 изображено осветительное устройство в соответствии с вариантом осуществления изобретения.

Подробное описание

Теперь настоящее изобретение будет подробнее описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения. Вместе с тем, это изобретение может быть воплощено во многих других формах и не должно быть истолковано, как ограниченное изложенными здесь вариантами осуществления; скорее эти варианты осуществления представлены для тщательности и полноты изложения и полностью передают объем изобретения до специалиста. По всему тексту одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы.

На фиг. 1 показано в разобранном виде плоское осветительное устройство, такое как плоская лампа 1. Плоская лампа 1 показана в вертикальном положении, определяющем продольную ось A1. Плоская лампа 1 содержит носитель 2, подобный, например, печатной плате, множество источников 3 света, таких как СИДы, органические светоизлучающие диоды (OСИДы) и полимерные светоизлучающие диоды (ПСИДы) или аналогичные средства, размещаемые на носителе 2, множество линз 4, первый крышечный элемент 5a и второй крышечный элемент 5b, выполненные с возможностью закрывать каждую сторону носителя 2, и цоколь 6, предназначенный для установки в электрический патрон. Носитель 2 определяет плоскость, простирающуюся вдоль продольной оси A1, и расположен в цоколе 6. Электрическое соединение от электрического патрона может быть с непосредственной связью от цоколя 6 к носителю 2, или оно может представлять собой проводные соединения между цоколем 6 и носителем 2. Дополнительно, электрическое соединение может содержать дополнительные электронные компонент