Лампочка - RU2658634C1

Чертежи

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к лампочке с улучшенным световым выходом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Тот факт, что твердотельный источник света является небольшим источником света, открывает новые возможности, а также порождает некоторые проблемы. С одной стороны, малые размеры твердотельного источника света позволяют изготавливать лампочки, имеющие более компактную конструкцию, но с другой стороны, от таких лампочек сложно получить эффективное световое распределение. Кроме того, трудно избежать того, чтобы свет, испущенный из твердотельного источника света, казался порожденным очень яркими пятнами в лампочке.

Следовательно, существует потребность в лампочках на основе твердотельного источника света, которые были бы способны обеспечить эффективное равномерное освещение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание лампочки, имеющей равномерное освещение, и сборка которой была бы эффективной.

В соответствии с первым объектом настоящего изобретения, эта и другие цели достигаются посредством обеспечения лампочки. Лампочка содержит цельную оболочку, установленную на цоколе, устроенную внутри оболочки внутреннюю конструкцию, при этом внутренняя конструкция содержит продолжающийся из цоколя штенгель, расположенный на штенгеле твердотельный источник света и экран, затеняющий по меньшей мере часть света, испущенного из твердотельного источника света, таким образом, что свет, испущенный из этого твердотельного источника света, экраном рассеивается, в которой штенгель выполнен с возможностью удержания экрана, в которой экран выполнен с возможностью принятия сжатого состояния, так что при этом экран является проходным сквозь цокольное отверстие оболочки, и несжатого состояния, так что при этом экран является непроходным сквозь цокольное отверстие оболочки.

Такая конструкция лампочки обладает преимуществом, поскольку она обеспечивает лампочку, которая является простой в сборке. Твердотельный источник света, будучи расположен на штенгеле, дополнительно обеспечивает улучшенное управление температурным режимом, поскольку создаваемое твердотельным источником света тепло отводится вследствие его теплопроводности.

Экран затеняет свет, испущенный из твердотельного источника света, таким образом, что прямое видение твердотельного источника света в предопределенных направлениях этим экраном закрыто. Поэтому экран уменьшает такие проблемы, как яркий блеск для человека, смотрящего на лампочку по определенным направлениям.

Размер экрана определяет угловую протяженность предопределенных направлений, а также области лампочки, которая обеспечивает испускание света. Следовательно, размер светоиспускающей области устанавливает интенсивность света этой лампочки.

Другими словами, экран рассеивает свет, испущенный из твердотельного источника света, таким образом, что светоиспускающая область лампочки становится большей, чем физический размер твердотельного источника света.

Свет, испущенный из твердотельного источника света, затем эффективно перераспределяется в пространстве. Таким образом достигается повышенная мультинаправленность испущенного из лампочки света.

Слово экран следует толковать в его самом широком смысле, и его следует понимать как удлиненный объект, который перекрывает или закрывает по меньшей мере часть света, испущенного из твердотельного источника света. Этот экран рассеивает свет, испущенный из твердотельного источника света. Другими словами, экран рассеивает, преломляет и/или отражает часть света, испущенного из твердотельного источника света, по большей угловой протяженности.

Штенгель удерживает экран таким образом, что положение экрана внутри оболочки является неизменным, что увеличивает прочность лампочки.

Слово штенгель следует понимать как удлиненную конструкцию, такую как стержень или цилиндр, который выполнен с возможностью являться опорой для другого объекта или его удержания.

То, что экран выполнен с возможностью принятия сжатого состояния, также является преимуществом, поскольку это позволяет экрану уменьшить свою протяженность, так что при этом экран является проходным сквозь цокольное отверстие. Это дает возможность упростить сборку лампочки. Затем, когда экран находится в своем несжатом состоянии, он является непроходным сквозь цокольное отверстие. В своем несжатом состоянии экран имеет протяженность, которая больше, чем цокольное отверстие. Это позволяет лампочке - в том случае, когда экран является вставляемым в оболочку, - иметь повышенную светоиспускающую область.

Сжатое состояние следует понимать как состояние, в котором экран в своем размере сжат. Другими словами, при этом форма экрана становится более компактной, такой, что он может быть пропущен через цокольное отверстие. И наоборот - несжатое состояние относится к состоянию, в котором экран в своем размере является увеличенным, имеющим такую протяженность, при которой он в этом состоянии не может быть пропущен через цокольное отверстие.

В этом смысле слово проходной следует понимать как то, что объект может быть пропущен через отверстие и/или канал. Далее, непроходной следует понимать как то, что объект не может быть пропущен через отверстие и/или канал. В данном случае отверстие является цокольным отверстием.

Экран может быть гибким и/или складным, таким, что при этом экран принимает сжатое состояние или несжатое состояние. Это упрощает его преобразование из сжатого состояния в несжатое состояние и наоборот.

Выражение гибкий экран в данном случае следует понимать как то, что экран является изгибаемым, таким, что сила, которая воздействует на экран, может изменить форму экрана. Экран является податливым, таким, что он может быть согнут без ломки. Экран может быть непрерывно гибким, таким, что этот экран может быть согнут в любой точке по экрану. Экран может быть многократно изгибаемым, таким, что этот экран может принимать различные формы. Альтернативно, экран может содержать участки, которые являются гибкими.

Выражение складной экран следует понимать как то, что экран является составным, таким, что этот экран может быть согнут в отдельных точках вдоль своей протяженности. Экран может содержать петли. Складыванием экрана в месте сочленения форма экрана может быть изменена. Вблизи сочленения или между двумя сочленениями экран может содержать участки, которые являются негибкими.

Экран может быть упругим, таким, что после того, как был изогнут и/или сложен, он может возвращаться в свою исходную форму.

Экран может окружать штенгель. Это является преимуществом, поскольку экран увеличивает направления, по которым свет испускается из лампочки. Тем самым свет, испущенный из твердотельного источника света, эффективно перераспределен в пространстве.

Штенгель может быть расположен в оболочке центрально, поскольку это упрощает сборку лампочки и позволяет создать конфигурацию лампочки с вращательной симметрией.

Цокольное отверстие может быть направлено в сторону штенгеля вдоль оси штенгеля, что еще более упрощает сборку лампочки.

Экран может содержать светодиффузионный слой. Тем самым количество материала экрана, который рассеивает свет из твердотельного источника света, может быть уменьшено без сокращения той части света, которая является рассеянной. Тем самым может быть обеспечен более экономичный экран.

Светодиффузионный слой может содержать призматическую структуру, что позволяет осуществлять более эффективное перераспределение света, испущенного из твердотельного источника света.

Штенгель может быть выполнен с возможностью размещения внутри себя электроники возбуждения для возбуждения твердотельного источника света. Тем самым может быть получена более компактная лампочка. Выделяемое электроникой возбуждения тепло может дополнительно отводиться через штенгель, повышая характеристики и срок службы электроники возбуждения. Тем самым может быть получена более эффективная и более долговечная лампочка.

Твердотельный источник света может быть выполнен с возможностью испускания света внутри светового конуса, центрированного в направлении, которое перпендикулярно оси штенгеля, что повышает эффективность, с которой свет рассеивается экраном.

Штенгель может содержать теплопроводящий материал, который обеспечивает эффективный перенос тепла и придает штенгелю надежность.

Теплопроводящий материал может содержать металл, предпочтительно алюминий.

Теплопроводящий материал может быть полупрозрачным.

Слово прозрачный следует понимать как "через который можно смотреть".

Оболочка может содержать стекло или пластик. Это дает возможность экономично изготавливать световод.

Отметим, что настоящее изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, перечисленных в пунктах формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно со ссылками на приложенные чертежи, показывающие вариант(ы) осуществления изобретения.

В том виде, как они показаны на чертежах, размеры слоев и областей в иллюстративных целях преувеличены и, таким образом, они предназначены для того, чтобы показать общие конструкции вариантов осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1 иллюстрирует вид в перспективе лампочки в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе лампочки в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Далее, настоящее изобретение будет описано ниже более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны предпочтительные в настоящее время варианты осуществления изобретения. Однако это изобретение может быть реализовано во многих других формах и не должно быть истолковано как ограниченное изложенными далее вариантами осуществления, эти варианты осуществления предоставлены, скорее, для широты и полноты описания, и специалистам в данной области они полностью передают объем изобретения.

Фиг. 1 иллюстрирует вид в перспективе лампочки 100 в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Лампочка 100 содержит установленную на цоколе оболочку 102, а также внутреннюю конструкцию 106. Внутренняя конструкция 106 расположена внутри оболочки 102 и содержит штенгель 108, который продолжается из цоколя 104. На штенгеле 108 дополнительно расположены твердотельные источники 110 света. Такая компоновка обладает преимуществами, поскольку штенгель 108 обеспечивает улучшенное управление температурным режимом. Другими словами, тепло, выделяемое внутри твердотельных источников 110 света, тем самым может быть отведено от источников 110 света, что приводит к улучшенной световой эффективности и к повышенному сроку службы твердотельных источников 110 света. С этой целью электроника возбуждения (не показана) для подачи питания на твердотельные источники 110 света размещена внутри штенгеля 108. Таким образом, вырабатываемое электроникой возбуждения тепло также может отводиться более эффективно, что повышает характеристики и срок службы электроники возбуждения.

Внутренняя конструкция 106 содержит экран 112, выполненный с возможностью затенения света, испущенного из твердотельных источников 110 света. Этот экран 112 окружает штенгель 108 и твердотельные источники 110 света. Кроме того, штенгель 108 выполнен с возможностью удержания экрана 112 таким образом, что экран 112 внутри оболочки 102 при этом поддерживается в предопределенном положении. Лампочка дополнительно содержит расположенный на штенгеле 108 опорный элемент 113, который способствует поддержанию формы экрана 112.

Специалисту в данной области будет понятно, что форма штенгеля 108 и/или форма опорного элемента 113 в различных вариантах осуществления могут различаться между собой, лишь бы при этом было обеспечено удержание твердотельных источников 110 света и экрана 112.

Одним из назначений экрана 112 является - рассеивать по меньшей мере часть света, испущенного из твердотельного источника 110 света. Это создает преимущества, поскольку при этом непосредственное видение твердотельного источника 110 света посредством экрана 112 может быть в определенных заданных направлениях ограничено. Таким образом, экран 112 уменьшает такую проблему, как яркий блеск, которая может создать дискомфорт для человека, смотрящего на лампочку 100, или даже его ослепление.

Размер и/или форма экрана 112 определяет часть света, испущенного из твердотельного источника 110 света, который рассеивается экраном 112. Экран 112 в варианте осуществления по фиг. 1 имеет цилиндрическую форму. Часть света, испущенного из твердотельных источников 110 света, может быть изменена изменением ширины d₂ и/или протяженности d₃ экрана. Тем самым может быть изменена угловая протяженность предопределенных направлений, вдоль которых свет является затененным.

Еще одним назначением экрана 112 является - обеспечить светоизлучающую площадь 114, которая больше, чем физический размер твердотельных источников 110 света. Это достигается тем, что экран 112 обеспечивает светоизлучающую площадь 114, которая диффузно рассеивает свет, испущенный из твердотельного источника 110 света. Регулируя размер, т.е. светоизлучающую область 114 экрана 112, можно изменять интенсивность света лампы 100 без изменения мощности твердотельных источников 110 света.

Мультинаправленное испускание света от лампочки 100, далее, достигается в той степени, в которой экран 112 окружает штенгель 108 и твердотельные источники 110 света. Другими словами, экран 112 увеличивает углы, в которых из лампочки 100 испускается свет. Таким образом свет, испущенный из твердотельных источников 110 света, эффективно перераспределяется в пространстве. Как следствие, лампочка 100 может содержать меньшее количество твердотельных источников 110 света, в то же время, обеспечивая предопределенное распределение мультинаправленного испускания света. Поэтому такая конфигурация является экономически выгодной. Соответственно, лампочка при этом может содержать только один твердотельный источник света.

В соответствии с одним вариантом осуществления твердотельный источник 110 света может быть светоизлучающим диодом (светодиодом).

Далее, штенгель 108 выполнен из алюминия, поскольку этот материал обеспечивает требуемую теплопроводность, является легким и достаточно прочным для того, чтобы удерживать экран 112.

Оболочка 102 представляет собой единый элемент, что упрощает изготовление лампочки 100. Эта оболочка 102 содержит цокольное отверстие 115, через которое штенгель 108 имеет возможность быть вставленным внутрь оболочки 102. Цокольное отверстие 115, предпочтительно, направлено в сторону цоколя 104 лампочки 100, что еще больше упрощает сборку этой лампочки 100.

В других вариантах осуществления оболочка может состоять из нескольких частей, которые, до ввода в штенгель оболочки и экрана, например, могли бы быть сварены, склеены или спрессованы одна вместе с другой, чтобы образовать единую оболочку.

На фиг. 1 оболочка 102 сформирована в виде луковицы, но в других вариантах осуществления реализации она может принимать другие формы, такие как форма сферы, цилиндра, капли или купола.

Оболочка может быть выполнена из стекла или пластика, который обеспечивает долговечную и экономичную лампочку.

Экран 112 в несжатом состоянии 116 имеет такую протяженность, что этот экран 112 является непроходимым через цокольное отверстие 115. Как показано на фиг. 1, цокольное отверстие 115 имеет поперечное сечение d₁, а экран 112 имеет протяженность d₃, которая больше, чем поперечное сечение d₁. В сжатом состоянии (не показано) протяженность экрана 112 по крайней мере вдоль одного направления меньше, чем поперечное сечение d₁ цокольного отверстия.

В соответствии с вариантом осуществления на фиг. 1 экран 112 является гибким. Другими словами, экран 112 является сгибаемым, таким, что приложенное к экрану 112 усилие может изменить форму экрана 112 таким образом, что при этом он может быть вставлен в оболочку 102 через цокольное отверстие 115. Это является преимуществом, поскольку упрощает сборку лампочки 100.

Цокольное отверстие 115 направлено в сторону штенгеля 108 вдоль оси 118 штенгеля, что еще больше упрощает сборку лампочки 100.

Твердотельные источники 110 света, кроме того, выполнены с возможностью испускания света со световым конусом, центрированным относительно направления, которое является перпендикулярным оси 118 штенгеля 108, что увеличивает эффективность, с которой свет рассеивается экраном 112.

В соответствии с одним вариантом осуществления гибкий экран 112 имеет ширину d₂, которая является также большей, чем поперечное сечение d₁. Другими словами, экран 112 имеет по меньшей мере один размер, который, в несжатом состоянии экрана больше, чем цокольное отверстие 115 оболочки 102, но в свернутом состоянии экран 112 может быть вставлен через цокольное отверстие 115. Следовательно, можно обеспечить экран 112, имеющий ширину d₂ и/или протяженность d₃, которая больше, чем поперечное сечение d₁ цокольного отверстия 115.

В соответствии с другими вариантами осуществления экран может быть сворачиваемым. В таком варианте осуществления экран может содержать петли, которые обеспечивают экрану функцию складывания. Посредством складывания экрана в образованном этими петлями месте соединения форма экрана может быть изменена до вставки в оболочку лампочки и/или после нее. Следует отметить, что в непосредственной близости от места соединения или между двумя местами соединения экран может содержать участок, который является негибким, лишь бы при этом экран мог бы быть расположен внутри оболочки.

Экран может содержать светодиффузионный слой (не показан). Тем самым количество материала экрана, который рассеивает свет от твердотельного источника света, может быть уменьшено без уменьшения части света, который рассеивается. Таким образом может быть обеспечен более экономичный экран.

Экран может содержать призматическую структуру (не показана), которая обеспечивает эффективное перераспределение света, испущенного из твердотельного источника света. Нанесенный на него светодиффузионный слой, использующий рассеяние, дифракцию и/или отражение, обеспечивает распространение и равномерное распределение неравномерного света.

Диффузионный слой может содержать пленку, увеличивающую яркость (BEF-пленка), которая использует преломление и отражение в нескольких поверхностных структурах, для того чтобы увеличить эффективность, с которой свет преломляется и отражается этой пленкой. Более конкретно, увеличивающая яркость пленка преломляет свет внутри конуса видимости вдоль некоторого направления видимости экрана, как правило, перпендикулярно пленке. Конус видимости может составлять, например, до 35° в направлении наблюдения. Свет, достигающий увеличивающую яркость пленку под углами большими, чем угол конуса видимости, отражается обратно. Отраженный свет после многократных отражений может быть испущен через пленку. Другими словами, отраженный свет используется вторично, и может быть получена рассеянная экраном усиленная часть света.

В других вариантах осуществления экран может быть выполнен из оптической световой фольги (ОСФ). Эта ОСФ может представлять собой тонкую непрерывную пленку, включающую в себя микроскопические призмы с углами, имеющими на внешней поверхности фольги 90 градусные ребра, так что при этом достигается увеличенное световое отражение света, входящего в пленку на внутренней поверхности.

Экран может быть выполнен в виде голографической пленки, содержащей голограмму, которая выполнена с возможностью разворота света, испущенного твердотельным источником света, который падает на голографическую пленку, таким образом, что этот изменивший направление свет отражается и распространяется от экрана под углами в пределах заданного конуса видимости. Следовательно, голографическая пленка может изменять направление света, испущенного твердотельным источником света, таким образом, что этот свет экраном рассеивается.

Голограмма может быть пикселированной. Различные множества пикселей голограммы также могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы разворачивать свет, падающий на голограмму по разным направлениям.

Различные множества пикселей голограммы также могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы разворачивать свет разного цвета.

Голографическая пленка может быть увеличивающей яркость пленкой.

В соответствии с одним вариантом осуществления лампочка может содержать множество экранов, которые позволяют улучшить конфигурирование участка света, испускаемого твердотельным источником (источниками) света, который рассеивается экранами.

С этой целью фиг. 2 иллюстрирует вид в перспективе лампочки 200, содержащей экран 212 и дополнительный экран 312. Дополнительный экран 312 имеет форму удлиненного цилиндра, тем самым затеняя большую часть света, испущенного из твердотельным источников света (не показан), чем экран 212. Таким образом, этот дополнительный экран 312 в предопределенных направлениях препятствует прямому видению твердотельных источников света, и при этом изменением протяженности дополнительного экрана 312 угловая расходимость света в предопределенных направлениях может быть изменена. Размер дополнительного экрана 312 может быть дополнительно использован для установки интенсивности света лампочки 200. Другими словами, регулированием светоиспускающей области 214 дополнительного экрана 312 световая интенсивность лампочки 200 может быть изменена без изменения мощности твердотельных источников света.

Оба экрана 212 и 312 рассеивают свет, испускаемый из твердотельных источников света лампочки 200. Выбирая экраны 212 и 312, имеющие разные оптические свойства, можно формировать внешний вид лампочки 200 и/или световой выход от лампочки 200. Лампочка 200, например, содержит дополнительный полупрозрачный экран 312 и экран 212, содержащий внутреннюю светоотражающую поверхность 215. Таким образом, свет, испускаемый из твердотельных источников света, эффективно перераспределяется в пространстве, так что при этом достигается повышенная мультинаправленность света, испущенного из лампы 200.

Дополнительный экран 312 по фиг. 2 имеет протяженность d₄, которая меньше, чем поперечное сечение d₁ цокольного отверстия 115. Тем самым этот дополнительный экран 312 может быть вставлен через цокольное отверстие 115 лампы 200, что упрощает сборку этой лампочки 200.

В соответствии с другими вариантами осуществления дополнительный экран может иметь протяженность, которая больше, чем поперечное сечение цокольного отверстия, при этом дополнительный экран выполнен с возможностью принимать сжатое состояние, позволяющее дополнительному экрану уменьшать свою протяженность таким образом, что при этом дополнительный экран становится проходным через цокольное отверстие.

Специалист в данной области понимает, что лампа может содержать более двух экранов.

Кроме того, специалист в данной области понимает, что настоящее изобретение никоим образом не ограничено вышеописанными предпочтительными вариантами осуществления. Напротив, в рамках объема приложенных пунктов формулы изобретения возможны его многие модификации и изменения.

Например, в одном варианте осуществления твердотельный источник света может быть органическим светодиодом (OLED).

Экран может содержать отражательный элемент (не показан). Выражение отражательный элемент следует рассматривать как объект, который отражает свет. Отражательный элемент, предпочтительно, имеет такую форму, которая может быть сконфигурирована таким образом, чтобы покрывать, по меньшей мере, участок экрана, который обращен в сторону штенгеля. Это увеличивает количество света, излучаемого из твердотельного источника света, который перенаправляется экраном. Отражательный элемент может быть отражательным полностью или частично.

Следует отметить, что лампочка может содержать множество твердотельных источников света, которые обеспечивают испускание света, содержащих похожие или различные спектральные составляющие.

Экран или экраны могут быть выполнены из поликарбонатной пленки или из акриловой пленки. Экран может быть выполнен из печатной ткани.

Экран или экраны могут содержать предварительно сформованный лист, например, помимо своих оптических характеристик, содержащий также трехмерную декоративную структуру. Эти трехмерные декоративные структуры могут быть, например, выполнены в виде одного или нескольких термоформованных листов. Трехмерной декоративной структуре может быть, например, придана случайная или специальная форма, например, для того, чтобы визуализировать какой-либо особенный рисунок, или для того, чтобы придать ей определенную форму, такую как форма люстры.

Экран или экраны могут включать в себя оптические элементы, состоящие из комбинации искривленной, осесимметричной, плоской, спиралеобразной и/или случайных (например, в виде пучков проводов) оптических поверхностей, как в люстре.

Экран или экраны могут включать в себя один или более проводов (например, стальных проводов). Провод или провода могут быть покрыты полимером.

Кроме того, специалистами в данной области, исходя из изучения чертежей, описания и приложенных пунктов формулы изобретения, при практической реализации заявленного изобретения могут быть придуманы и внесены и другие изменения в раскрытые варианты исполнения. В этих пунктах слово "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, а признак единственного числа 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.

Реферат

Изобретение относится к области светотехники. Техническим результатом является достижение эффективного равномерного освещения. Лампочка содержит цельную оболочку (102), установленную на цоколе (104), внутреннюю конструкцию (106), расположенную внутри оболочки (102) и содержащую проходящий из цоколя (104) штенгель (108), твердотельный источник (110) света, расположенный на штенгеле (108), и экран (112, 212), затеняющий, по меньшей мере, часть света, испускаемого из твердотельного источника (110) света, таким образом, что свет, испускаемый из твердотельного источника (110) света, рассеивается экраном (112, 212). Штенгель (108) выполнен с возможностью удержания экрана (112, 212). Экран (112, 212) выполнен с возможностью перехода между сжатым состоянием, в котором экран (112, 212) может пройти сквозь цокольное отверстие (115) оболочки (102), и несжатым состоянием (116), в котором экран (112, 212) не может пройти сквозь цокольное отверстие (115) оболочки (102). 14 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула