RU2553267C2

RU2553267C2 - Ориентируемая линза для светодиодного (сид) устройства

Info

Publication number: RU2553267C2
Application number: RU2011100778/07A
Authority: RU
Inventors: Жан-Франсуа ЛАПОРТ
Original assignee: Конинклейке Филипс Электроникс Н.В.
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2015-06-10
Also published as: CN102132088A; RU2011100844A; WO2009149558A1; KR101640242B1; ES2713025T3; EP2288848B1; KR20110063425A; EP2288848A1; US7766509B1; BRPI0909913A8; JP5539338B2; CN107013826A; CA2727258A1; MX2010013410A; EP2288848A4; JP2011523098A; BRPI0909913A2; RU2502919C2; RU2011100778A; CA2727258C

Abstract

Изобретение относится к области светотехники. Монтажная поверхность для монтажа множества светодиодов (СИД) имеет множество ориентированных линз, прикрепленных, каждая в отдельности, около одиночного СИД. Каждая ориентируемая линза имеет первичный отражатель и преломляющую линзу, которая ориентирует излучаемый свет от одиночного СИД к отражающей поверхности ориентируемой линзы, которая отражает свет в сторону от оси светового выхода первичного СИД. Технический результат - достижение разнообразных картин распределения света. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка является частичным продолжением по разделу 35 Кодекса законов США §120 заявки США серийный № 12/171362, поданной 11 июля 2008 года под названием «Orientable Lens for an LED Fixture», которая в настоящий момент находится на рассмотрении, от имени Jean-Francois Laporte как единственного изобретателя. Заявка США серийный № 12/171362 по разделу 35 Кодекса законов США §119(е) испрашивает приоритет и преимущество приоритета в отношении предварительной заявки на патент США № 61/061392, поданной 13 июня 2008 года под названием «Orientable Lens for a LED Fixture» от имени Jean-Francois Laporte как единственного изобретателя. Каждая заявка на патент, определяемая выше, включена в настоящий документ в качестве ссылки в части ее неотделимости.

НОМЕР ДОСЬЕ ПОВЕРЕННОГО

ZL442/08026

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится, в целом, к ориентируемой линзе, а именно к позиционному листу для ориентируемых линз для светодиодного устройства.

2. Описание предшествующего уровня техники

Светоизлучающие диоды, или СИД (LED), были использованы в комбинации с разнообразными линзами, которые отражают свет, излучаемый СИД (LED). К тому же разнообразные линзы обеспечены для использования в осветительных приборах, причем применяющих множество СИД (LED) в качестве источника света.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - вид сверху в перспективе СИД устройства с ориентируемой линзой настоящего изобретения, в котором плоская монтажная панель укомплектована множеством СИД (LED) и показана с тремя ориентируемыми линзами, две из которых размещены на плоской монтажной панели около соответствующих СИД (LED) и одна из которых показана в разобранном виде в стороне от соответствующего ей СИД (LED);

Фиг.2 - вид сверху в перспективе одной из ориентируемых линз на фиг.1;

Фиг.3 - вид снизу в перспективе ориентируемой линзы на фиг.2;

Фиг.4А - вид сверху в перспективе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 5-5, и вид в разрезе СИД, прикрепленного к монтажной поверхности, с ориентируемой линзой, прикрепленной к монтажной поверхности около СИД;

Фиг.4В - вид снизу в перспективе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 5-5;

Фиг.5А - вид в разрезе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 5-5 и представленный около СИД (LED) с лучевой трассировкой примера световых лучей, которые выходят от СИД (LED) и контактируют с преломляющей линзой;

Фиг.5В - вид в разрезе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 5-5 и представленный около СИД (LED) с лучевой трассировкой примера световых лучей, которые выходят от СИД и проходят через боковую стенку и также контактируют с отражающим участком или ориентированы непосредственно к оптической линзе;

Фиг.6А - вид в разрезе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 6-6 и представленный с лучевой трассировкой примера световых лучей, которые выходят от источника и контактируют с участками первичного отражателя;

Фиг.6В - вид спереди сверху в перспективе ориентируемой линзы на фиг.2, выполненный по сечению 6-6;

Фиг.7 представляет полярное распределение в вертикальной плоскости, масштабированное в кандела, одиночного СИД с распределением света Ламберта и без ориентируемой линзы настоящего изобретения в действии;

Фиг.8 представляет полярное распределение в вертикальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7 с вариантом осуществления ориентируемой линзы настоящего изобретения в действии;

Фиг.9 представляет полярное распределение в горизонтальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7 без ориентируемой линзы настоящего изобретения в действии; и

Фиг.10 представляет полярное распределение в горизонтальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7 с той же самой ориентируемой линзой на фиг.8 в действии;

Фиг.11 - развернутый вид в перспективе варианта осуществления СИД устройства с ориентируемой линзой, представленный с плоской монтажной панелью, заполненной множеством СИД, множеством ориентируемых линз, установленных на позиционном листе, радиатором, и линзой.

Фиг.12 - вид в перспективе участка плоской монтажной панели, позиционного листа и ориентируемых линз на фиг.11 с вырезанным участком позиционного листа и двух ориентируемых линз.

Фиг.13 - вид в перспективе участка позиционного листа и трех ориентируемых линз на фиг.11.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Следует понимать, что изобретение не ограничивается данной заявкой в отношении деталей конструкции и установки компонентов, излагаемых в последующем описании или демонстрируемых на чертежах. Изобретение является пригодным для иных вариантов осуществления и для практического применения или для реализации разнообразными способами. Также следует понимать, что фразеология и терминология, используемые в данных документах, используются с целью составления описания и не должны рассматриваться как ограничения. Использование терминов «включающий в себя», «содержащий» или «имеющий» и их вариаций в данных документах означает охватывание элементов, перечисленных впоследствии, и их эквивалентов, так же как и дополнительные элементы. Если нет иных ограничений, термины «связанный», «соединенный», «в связи с» и «монтированный» и их вариации широко используются в данных документах и охватывают прямые и непрямые связи, соединения и монтаж. В дополнение термины «связанный» и «соединенный» и их вариации не сужаются до физических или механических связей или соединений. Более того, и как описано в последующих параграфах, особые механические конфигурации, продемонстрированные на чертежах, предназначены для демонстрирования примеров вариантов осуществления изобретения и возможны иные альтернативные механические конфигурации.

Со ссылками, теперь в подробностях, на фиг.1-10, в которых аналогичные цифровые позиции показывают аналогичные элементы во всех отдельных видах, в данных документах представлены различные аспекты ориентируемой линзы для СИД (LED) устройства. Ориентируемую линзу применяют в связи с одиночной СИД (LED) и можно устанавливать и использовать с многообразием СИД (LED). Ориентируемая линза предпочтительно используется в качестве линзы для СИД (LED) с распределением света Ламберта, хотя она может быть конфигурирована для и использована в качестве линзы для СИД (LED), имеющих также и другие распределения света. Фиг.1 представляет плоскую монтажную панель 1 СИД (LED), на которой монтируют пятьдесят четыре СИД (LED) 4 с распределением света Ламберта. В некоторых вариантах осуществления плоской монтажной панели 1 СИД (LED) плоская монтажная панель 1 СИД (LED) является металлической панелью с предпочтительными характеристиками теплового распределения, для примера, но не для ограничения, такой как алюминиевая. В других вариантах осуществления плоская монтажная панель 1 СИД (LED) является ингибитором 4 горения (FR-4) или иной традиционной печатной платой. Плоская монтажная панель 1 СИД (LED) и множество СИД (LED) 4 являются просто примером множества панелей, ряда СИД (LED), и множества конфигураций СИД (LED), в которых может быть использовано множество ориентируемых линз для СИД (LED). Обоснования конструкции, такие как, для примера, но не для ограничения: тепло, желаемая светосила, желаемая картина светового распределения, могут в результате приводить к выбору отличающихся количеств СИД (LED), отличающихся конфигураций СИД (LED) и/или отличающихся материалов.

На фиг.1 также представлены три из одного варианта осуществления ориентируемых линзы 10, две из которых показаны размещенными над соответствующими СИД 4 и сопряженными с плоской монтажной панелью 1 и одна из которых показана в разобранном виде в стороне от соответствующей СИД 4. Быть «ориентируемой» означает, что каждая линза является индивидуально настраиваемой на заданную ориентацию около заданного СИД. Как станет понятно, когда множество ориентируемых линз 10 использовано в связи с множеством СИД, каждая ориентируемая линза 10 может быть индивидуально ориентирована, не принимая во внимание ориентирование других линз 10, так же как, например, те три ориентируемые линзы 10 на фиг.1, которые ориентированы каждая в специфическом направлении. Более того, когда присутствует множество СИД, как минимум один СИД, или как максимум все СИД в некоторых предпочтительных вариантах осуществления можно обеспечивать индивидуальными ориентируемыми линзами 10. Некоторые или все линзы могут быть индивидуально и перманентно настроены на заданное ориентирование в соответствии с созданием СИД устройства с ориентируемыми линзами, или некоторые или все линзы можно прикреплять, чтобы вводить поправку настройки по месту. Таким образом, модели совокупного фотометрического распределения и гибкость моделей распределения можно достигать при использовании множества ориентированных линз 10 с множеством СИД, таких как, для примера, но не для ограничения, множество СИД 4 на плоской панели 1.

Обращаясь к фиг.2 и 3, вариант осуществления ориентированной линзы 10 теперь представлен более подробно. Ориентируемая линза 10 имеет основание 12, которое представлено в данном варианте осуществления как имеющее по существу плоскую и по существу круглую внутреннюю и наружную сопряженные поверхности 14 и 16, каждая по существу с круглым внутренним и наружным периметром. Основание 12 на фиг.2 показано также с утопленным участком 15, обеспеченным внутри между, по существу, участка внутренней и наружной сопряженных поверхностей 14 и 16. Основание 12 обеспечено, помимо всего прочего, для прикрепления ориентируемой линзы 10 к поверхности, на которой монтируют СИД, как, например, прикрепления к плоской монтажной панели 1 на фиг.1. Прикрепление основания 12 к поверхности, на которой монтируется СИД, а не к самому СИД, ослабляет перенос тепла от СИД к ориентируемой линзе 10. В некоторых вариантах осуществления обе, и внутренняя и наружная, сопряженные поверхности 14 и 16 сопрягаются с поверхностью для прикрепления ориентируемой линзы 10. В некоторых вариантах осуществления только внутренняя прилегающая поверхность 14 сопрягается с поверхностью для прикрепления ориентируемой линзы 10 и наружная прилегающая поверхность 16 взаимодействует с поверхностью для выравнивания ориентируемой линзы 10 около СИД. В некоторых вариантах осуществления внутренняя и/или наружная сопряженные поверхности 14 и 16 или иная обеспечиваемая поверхность может быть приклеена к монтажной поверхности для прикрепления ориентируемой линзы 10. В некоторых вариантах осуществления внутренняя и/или наружная сопряженные поверхности 14 и 16 или иная обеспечиваемая поверхность может быть приспособлена защелкиваться с монтажной поверхностью для прикрепления ориентируемой линзы 10. В некоторых вариантах осуществления внутренняя и/или наружная сопряженные поверхности 14 и 16 или иная обеспечиваемая поверхность может быть прижата вплотную к монтажной поверхности для прикрепления ориентируемой линзы 10. Другое средство прикрепления основания 12 к монтажной поверхности может быть обеспечено, как в целом известно, специалисту в области техники или также на основе концепции данного изобретения.

Основание 12 также имеет участки, которые можно обеспечивать для эстетических целей или для поддержки или для прикрепления иных составных частей ориентируемой линзы 10. Например, в некоторых предпочтительных вариантах осуществления, по меньшей мере, первичный отражатель 24 (как показано на фиг.6А) и отражающая призма 30 прикреплены к и поддерживаются основанием 12. Некоторые варианты осуществления ориентируемой линзы 10 можно обеспечивать с основанием 12, имеющим держатели 18 и 19, которые могут содействовать обеспечению поддержки отражающей призмы 30 и также для обеспечения полной изоляции ориентируемой линзы 10. Некоторые варианты осуществления основания 12 ориентируемой линзы 10 можно также обеспечивать с участком 17 обода и подобными дополнительными приспособлениями, по желанию, для облегчения установки или по другим основаниям. В некоторых вариантах осуществления, когда ориентируемая линза установлена около СИД на монтажную поверхность, лист или другой объект может соприкасаться с участком 17 обода или с другими участками основания 12, такими как фланцевый участок, обеспечиваемыми вокруг участка 17 обода, и может обеспечивать компрессионное усилие на ориентируемую линзу 10 в направлении монтажной поверхности, тем самым способствуя соединению внутренней и/или наружной сопряженных поверхностей 14 и 16 с монтажной поверхностью для прикрепления ориентируемой линзы 10.

В других вариантах осуществления основание 12 может принимать разные формы и виды, так как оно способствует использованию надлежащим образом ориентируемой линзы 10 с данным СИД и установлению на любое ориентирование вокруг оси светового выхода СИД, причем ось светового выхода СИД является осью, идущей от центра светоизлучающего участка любого данного СИД и ориентированной в сторону от монтажной поверхности СИД. Например, основание 12 можно обеспечивать в некоторых вариантах осуществления без утопленного участка 15 и только с одной отдельной сопряженной поверхностью, в отличие от внутренней и наружной поверхностей 14 и 16. Также, например, основание 12 можно обеспечивать с внутренним и/или наружным периметром, который имеет форму иную, нежели круглую. Также, например, основание 12 можно обеспечивать с иными конфигурациями для прикрепления и/или поддержки составных частей ориентируемой линзы 10, таких как первичный отражатель 24 и отражающая призма 30. Другие варианты основания 12 будут очевидны специалисту в области техники.

Также на фиг.2 показаны участки преломляющей линзы 22, первичного отражателя 24, поверхности 26, отражающего участка 28 и отражающей призмы 30. Когда ориентируемая линза 10 установлена около СИД и основание 12 прикреплено к поверхности, таким образом, как СИД 9 и поверхность 5 на фиг.4A, фиг.5A, фиг.5B и фиг.6A, тогда преломляющая линза 22 и первичный отражатель 24 являются проксимальными СИД 9. В частности, первичный отражатель 24 установлен так, что он частично окружает светоизлучающий участок СИД 9, и преломляющая линза 22 установлена так, что она пересекает ось светового выхода светоизлучающего диода (СИД) 9 и отчасти окружена первичным отражателем 24. В некоторых вариантах осуществления первичный отражатель 24 является параболическим отражателем. Преломляющая линза 22 и первичный отражатель 24 установлены так, что большинство света, излучаемого от СИД 9, будет коллективно падающим на одно из двух. В некоторых вариантах осуществления первичный отражатель 24 можно обеспечивать так, чтобы он полностью окружал светоизлучающий участок СИД 9. В некоторых вариантах осуществления, таких как представлены на чертежах, первичный отражатель 24 только частично окружает светоизлучающий участок СИД 9, и отражающий участок 28 обеспечен на одной стороне светоизлучающего участка СИД 9, установленного прилегающим к первичному отражателю 24, и поверхность 26 обеспечена, по существу, на противоположной стороне светоизлучающего участка СИД 9 и также установлена прилегающей к первичному отражателю 24.

В некоторых дополнительных вариантах осуществления преломляющая линза 22 установлена у основания боковой стенки 23, и боковая стенка 23 по существу окружает светоизлучающий участок СИД 9. Большинство лучей, выходящих от СИД 9 и падающих на преломляющую линзу 22, будут преломляться так, что они направляются к отражающей поверхности 32 отражающей призмы 30. В некоторых вариантах осуществления преломляющей линзе 22 задается такая конфигурация, что она преломляет лучи так, что они по существу коллимируются по направлению к отражающей поверхности 32 так, как лучи показаны в примере на фиг.5А.

В других вариантах осуществления, другие лучи, выходящие от СИД 9, будут падать на боковую стенку 23, проксимальную первичному отражателю 24, проходят через нее с измененным углом и будут падать на первичный отражатель 24. Большинство лучей, падающих на первичный отражатель 24, отражаются и направляются к отражающей поверхности 32 отражающей призмы 30 так, как показанные в примере лучи на фиг.6А, которые направляются к участкам отражающей поверхности 32, не показано на чертеже, но очевидно из ссылок на других чертежах. В некоторых вариантах осуществления ориентируемой линзы 10, первичный отражатель 24 имеет компоновку и ориентирование такие, что большинство лучей, падающих на него, отражаются внутри и направляются к отражающей поверхности 32. В других вариантах осуществления первичный отражатель 24 состоит из отражающего материала.

В дополнительных вариантах осуществления другие лучи, выходящие от СИД 9, будут падать на боковую стенку 23, проксимальную отражающему участку 28, проходят через нее с измененным углом и будут падать на отражающий участок 28. Большинство лучей, падающих на отражающий участок 28, отражаются и направляются к отражающей поверхности 32 отражающей призмы 30 так, как показанные в примере лучи падают на отражающий участок 28 и направляются к отражающей поверхности 32 на фиг.5В. В некоторых вариантах осуществления отражающий участок 28 установлен и конфигурирован так, чтобы от него световые лучи направлялись в специфическом направлении, те лучи, которые направляются первичным отражателем 24 и преломляющей линзой 22, так, чтобы они также выходили из ориентируемой линзы 10 в специфическом направлении. В вариантах осуществления ориентируемой линзы 10 отражающий участок 28 имеет такие компоновку и ориентирование, что большинство лучей, падающих на него, отражаются внутри и направляются к отражающей поверхности 32. В других вариантах осуществления отражающий участок 28 состоит из отражающего материала.

В некоторых вариантах осуществления другие лучи, выходящие от СИД 9, будут падать на боковую стенку 23, проксимальную поверхности 26, пройдут через нее с измененным углом и будут направляться к оптической линзе 34 отражающей призмы 30 так, как показанные в примере лучи на фиг.5В. Большинство этих лучей будет проходить через оптическую линзу 34, и многие лучи также пройдут через опору 18, как показано на фиг.5В. Также, как показано на фиг.5В, некоторые световые лучи могут также падать на поверхность 26 и отражаться и направляться к линзе 34 и вероятно к опоре 18. В демонстрируемых вариантах осуществления опора 18 выполнена с возможностью пропускать световые лучи и может быть конфигурирована с возможностью преломлять световые лучи, пропуская их в желаемом направлении. Специалисту в области техники будет понятно, что изменяемые конфигурации ориентируемой линзы 10 могут потребовать изменяемые конфигурации одного или всех из: преломляющей линзы 22, боковой стенки 23, первичного отражателя 24, поверхности 26 и отражающего участка 28 для достижения желаемых характеристик распределения света.

В некоторых вариантах осуществления, боковая стенка 23 предусмотрена для обеспечения преломляющей линзы 22, и многие лучи проходят через боковую стенку 23, предшествующую их, по сути, падению на первичный отражатель 24 и возможно отражающий участок 28 и поверхность 26. В некоторых вариантах осуществления боковая стенка 23 изменяет траекторию перемещения лучей, проходящих через нее. В некоторых вариантах осуществления высота боковой стенки 23 укорочена возле ее соединения с отражающим участком 28. В других вариантах осуществления преломляющая линза 22 установлена с использованием тонких опор, прикрепленных к внутренней поверхности первичного отражателя 24 или иным способом, и боковая стенка 23 не предусматривается. Также в некоторых вариантах осуществления, таких как представлены на чертежах, боковая стенка 23 предусмотрена и ориентируемая линза 10 выполнена из монолитного формованного однородного узла соответствующей среды. В тех вариантах осуществления, где ориентируемая линза 10 формирует монолитный формованный однородный узел, поскольку световые лучи, излучаемые от СИД, поступают на ориентируемую линзу 10, они перемещаются через соответствующую среду до тех пор, пока не выйдут из ориентируемой линзы 10. В некоторых вариантах осуществления среда является акриловым полимером оптической чистоты и отражения, возникающие внутри ориентируемой линзы 10, являются результатом внутреннего отражения.

Отражающая поверхность 32 отражающей призмы 30 может иметь композицию и ориентирование такие, что лучи, которые коллимируются преломляющей линзой 22 или отражаются первичным отражателем 24 или отражающим участком 28 и направляются к отражающей поверхности 32, отражаются в сторону от отражающей поверхности 32 и направляются к оптической линзе 34 таким образом, как те лучи, показанные на фиг.5А и 5В. Предпочтительно лучи отражаются внутри в сторону от отражающей поверхности 32, хотя отражающую поверхность 32 можно было также выполнить из отражающего материала. В большей степени лучи падают на оптическую линзу 34, проходят через оптическую линзу 34, потенциально под измененным углом в некоторых вариантах осуществления. Предпочтительно направление лучей, проходящих через оптическую линзу 34, только незначительно изменяется. В вариантах осуществления, где составные части ориентируемой линзы 10 формируют единый монолитный формованный однородный узел, отражающая поверхность 32 внутри отражает любые лучи, падающие на нее, и лучи, которые выходят от СИД и проникают в ориентируемую линзу 10, перемещаются через среду ориентируемой линзы 10 до тех пор, пока не выйдут из ориентируемой линзы 10 через оптическую линзу 34 или иным способом.

Отражающая поверхность 32 отражающей призмы 30 необязательно должна быть плоской поверхностью. В некоторых вариантах осуществления таких, которые представлены на чертежах, отражающая поверхность 32 фактически содержит две лицевые стороны под незначительно отличающимся углом с целью обеспечить более точное управление светом, отражаемым от отражающей поверхности 32, и предусматривать излучение световых лучей суженного диапазона ориентируемой линзой 10. В других вариантах осуществления отражающая поверхность может быть выполнена как изогнутая, вогнутая, выпуклая, или может содержать более двух лицевых сторон. Подобным образом, оптическая линза 34 может демонстрировать в разнообразных вариантах осуществления возможность более точного управления светом, отражаемым от отражающей поверхности 32, и/или предусматривать излучения световых лучей суженного диапазона ориентируемой линзой 10.

Посредством использования ориентируемой линзы 10 свет, излучаемый от заданного СИД, может переориентироваться от оси светового выхода СИД под углом от оси светового выхода СИД. Поскольку ориентируемая линза 10 инсталлирована на любое ориентирование вокруг оси светового выхода СИД, этот свет может подобно распределяться на любое ориентирование вокруг оси светового выхода СИД. Зависящий от конфигурации данной ориентируемой линзы 10 и ее составных частей угол, на который свет, излучаемый от СИД, переориентирован в сторону от его оси светового выхода, может варьироваться. Более того, разброс светового пучка, который переориентируется, может подобным образом варьироваться. Когда множество ориентируемых линз 10 использовано на множестве СИД, монтируемых на поверхности, такой как плоская монтажная панель 1, и множестве СИД 4, каждая ориентируемая линза 10 может быть установлена под любым заданным направлением вокруг оси СИД без усложнения монтажной поверхности. Более того, картины совокупного фотометрического распределения и гибкость световых распределений могут быть достигнуты множеством СИД, монтируемых на поверхности, такой как плоская монтажная панель 1, множеством СИД 4.

Фиг.7 представляет полярное распределение в вертикальной плоскости, масштабированное в кандела, одиночного СИД с распределением света Ламберта и без ориентируемой линзы. Фиг.9 представляет полярное распределение в горизонтальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7. Фиг.8 представляет полярное распределение в вертикальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7 с вариантом осуществления ориентируемой линзы, представленной на чертежах в действии. Фиг.10 представляет полярное распределение в горизонтальной плоскости, масштабированное в кандела, того же самого СИД на фиг.7 с той же самой ориентируемой линзой на фиг.8 в действии.

Как можно заметить на фиг.8 и 10, ориентируемая линза 10 ориентирует большинство света, производимого СИД с распределением света Ламберта от оси светового выхода. В вертикальной плоскости, представленной на фиг.8, большинство света ориентируется в пределах диапазона от приблизительно 50° до 75° от оси светового выхода. В горизонтальной плоскости, представленной на фиг.10, большинство света ориентируется в пределах 40° диапазона удаления от оси светового выхода. Приблизительно 90% света, выпускаемого СИД с распределением света Ламберта, имеющим вариант осуществления ориентируемой линзы на фиг.8 и 10 в действии, распределяется от оси светового выхода. Фиг.7-10 выполнены с целью продемонстрировать вариант осуществления ориентируемой линзы. Конечно, можно обеспечивать иные варианты осуществления ориентируемых линз, которые вырабатывают отличающиеся полярные распределения, которые ориентируют свет в отличающихся диапазонах от, в сторону от и на расстоянии от оси светового выхода. Таким образом, в вертикальной плоскости других вариантов осуществления свет может быть преимущественно ориентирован в широких или узких диапазонах и в разнообразии углов на расстоянии от оси светового выхода. В горизонтальной плоскости других вариантов осуществления свет может быть подобно ориентирован в широких или узких диапазонах.

На фиг.11 представлен развернутый вид в перспективе варианта осуществления СИД устройства с позиционным листом для ориентируемых линз. Плоская монтажная панель 1 заполнена пятьюдесятью четырьмя СИД 4 и имеет электрический кабель 6 для подключения плоской монтажной панели к источнику энергии. Плоская монтажная панель 1 также заполнена пятьюдесятью четырьмя зенеровскими диодами 7, каждый из которых электрически соединен с СИД 4 и допускает отвод тока от СИД 4, при котором он мог бы сгореть. Пятьдесят четыре ориентируемые линзы 10 установлены вдоль позиционного листа 50 в различных ориентациях. В некоторых вариантах осуществления участок основания 12 каждой ориентируемой линзы 10 прикреплен к клейкой стороне позиционного листа 50. В некоторых вариантах осуществления позиционного листа 50, позиционный лист 50 является металлической панелью с преимущественными характеристиками теплового распределения, для примера, но не для ограничения, такой как алюминиевая. Также представлена линза 45. В других вариантах осуществления оснастки СИД с позиционным листом для ориентируемых линз обеспечено отличающееся количество СИД 4, ориентируемых линз 10, и отличающиеся формы и конфигурации позиционного листа 50, и плоской монтажной панели 1.

Во время сборки плоская монтажная панель 1 может размещаться на радиатор 40 и упорядоченные апертуры 8 плоской монтажной панели 1 выравниваются с имеющими резьбу апертурами 44 радиатора 40. Позиционный лист 50 тогда можно размещать прилегающим к плоской монтажной панели 1, что заставляет основание 12 ориентируемых линз 10 стать сэндвичем между позиционным листом 50 и плоской монтажной панелью 1.

Упорядоченные апертуры 54 позиционного листа 50 можно выравнивать с упорядоченными апертурами 8 плоской монтажной панели 1 и с имеющими резьбу апертурами 44 радиатора 40. Девять имеющих резьбу апертур 44 размещены в радиаторе 40 и соответствуют по положению с девятью упорядоченными апертурами 54 позиционного листа 50 и девятью упорядоченными апертурами 8 плоской монтажной панели 1. Электрический кабель 6 можно прокладывать через прокладку 46 для прикрепления к источнику энергии. Винты 42 можно вставлять через упорядоченные апертуры 54 позиционного листа 50 и упорядоченные апертуры 8 плоской панели 1 и принимать внутрь имеющих резьбу апертур 44 радиатора 40. Головки винтов 42 могут соприкасаться с позиционным листом 50, и винты 42 завинчиваются соответственно, чтобы обезопасить позиционный лист 50 и плоскую монтажную панель 1, на радиатор 40, что заставляет позиционный лист 50 обеспечить вставление с усилием вплотную каждого основания 12 ориентируемых линз 10. Это усилие тем самым сжимает каждое основание 12 ориентируемых линз 10 между позиционным листом 50 и плоской монтажной панелью 1 и тем самым каждая ориентируемая линза 10 индивидуально прикрепляется около СИД 4 плоской панели 1. Упорядоченные апертуры 54 и упорядоченные апертуры 8 размещены так, что когда они выровнены, каждая ориентируемая линза 10 будет соответствующим образом установлена около каждой СИД 4. Линзу 45 можно тогда присоединить к радиатору 40.

Со ссылками на фиг.12 и 13 показан вариант осуществления позиционного листа 50, который имеет множество апертур 52, каждая из которых окружает участок одной ориентируемой линзы 10. Только одна ориентируемая линза 10 показана с номерами позиций на каждой из фиг.12 и 13 для упрощения чертежей. В отображенных вариантах осуществления каждая апертура 52 имеет установочный паз 53, который соответствует структуре совмещения, имеющей установочный выступ 13, который проходит от основания 12 каждой ориентируемой линзы 10. Установочный паз 53 принимает установочный выступ 13 для гарантии, что каждая ориентируемая линза 10 соответствующе ориентирована около соответствующего СИД для достижения конкретного распределения света для СИД устройства. В отображенных вариантах осуществления участок 17 обода основания 12 поджимает внутренний периметр апертуры 52 и также способствует установке ориентируемой линзы 10 в апертуру 52. В некоторых вариантах осуществления сторона позиционного листа 50, которая касается фланцевого участка вокруг участка 17 обода, является липкой и прилипает к фланцевому участку основания 12, окружающему участок 17 обода. Это может способствовать поддержанию ориентируемой линзы 10 в том положении, когда позиционный лист 50 прилегает к плоской панели 1 так, что участок каждой ориентируемой линзы 10 зажат между позиционным листом 50 и плоской панелью 1. При использовании позиционного листа 50 ориентируемые линзы 10 могут быть индивидуально ориентированы и аккуратно установлены по отношению к множеству СИД на монтажной поверхности.

Хотя позиционный лист 50 и его взаимодействие с ориентируемыми линзами 10 подробно показано на фиг.11-13, это является только образцом одного варианта осуществления позиционного листа 50 и ориентируемых линз 10. Существует многообразие форм, конструкций, ориентирований и размеров позиционного листа 50, плоской панели 1 и ориентируемых линз 10, которые можно использовать, как понятно специалисту в этой области техники. Например, в некоторых вариантах осуществления, некоторые или все апертуры 52 позиционного листа 50 можно обеспечивать с множеством установочных пазов 53, которые соответствуют одному или более установочным выступам 13. Эта структура совмещения способствовала бы размещению ориентируемой линзы 10 в апертуре 52 на любое одно из множества ориентирований и способствовала бы использованию одиночного позиционного листа 50 для достижения разнообразных картин распределения света. К тому же, например, в некоторых вариантах осуществления, апертуры 54 и ориентируемые линзы 10 можно обеспечивать без упорядоченных апертур и установочных пазов, и каждая ориентируемая линза 10 может быть индивидуально ориентирована внутри апертур 54 на заданное ориентирование посредством роботизированного типа сборки. Также, например, в некоторых вариантах осуществления, апертуры 52 можно обеспечивать с установочными выступами, которые вмещены в соответствующие установочные пазы ориентируемых линз 10. Также, например, в некоторых вариантах осуществления, апертуры 52 могут быть квадратные, прямоугольные или иначе профилированными, и ориентируемые линзы 10 могли бы быть конфигурированы для взаимодействия с такими формами. Также, например, в некоторых вариантах осуществления, одиночная апертура 52 может быть конфигурирована для окружения и защиты более одной ориентируемой линзы 10. К тому же в некоторых вариантах осуществления, участок 17 обода может отсутствовать или может быть квадратным, прямоугольным или иначе профилированным.

Более того, существует многообразие способов установки и обеспечения безопасности позиционного листа 50, чтобы ориентируемые линзы 10 были обеспечены усилиями и в результате, чтобы каждая ориентируемая линза 10 была установлена около СИД и зажата между позиционным листом 50 и монтажной поверхностью, как известно специалисту в этой области техники. Например, плоская монтажная панель 1 может быть обеспечена с одним и более выступами, протянутыми перпендикулярно от монтажной поверхности СИД плоской панели 1. Один или более выступы могли бы быть вмещены в одну или более упорядоченные апертуры 54 позиционного листа 50, чтобы каждая ориентируемая линза 10 была соответствующе выровнена около СИД 4. Позиционный лист 50 затем мог бы быть защищен радиатором 40, при использовании винтов, или иным устройством безопасности. Также, например, позиционный лист 50 и плоская панель 1 могут быть защищенными, прилегая друг к другу, и защищенными радиатором 40 разнообразными способами. Например, позиционный лист 50 и плоская панель 1 могут быть защищенными, прилегая друг к другу, при использовании множества закрепительных хомутиков, и защищенными радиатором 40 при использовании винтов, которые протянуты через радиатор 40 и приняты резьбовыми апертурами, обеспеченными на плоской панели 1. К тому же, например, адгезивы можно использовать для защиты позиционного листа 50, плоской панели 1 и/или радиатора 40 в отношении друг друга. Более того, позиционный лист 50 может быть выровнен вместе с плоской панелью 1 другим способом, отличным от упорядоченных апертур 54 и упорядоченных апертур 8, как известно специалисту в этой области техники. Например, они могут быть выровнены при помощи робототехники или могут быть выровнены при линейном совмещении их периметров одного с другим.

Вышеприведенное описание представлено с целью пояснений. Его не следует считать как исчерпывающее или ограничивающее изобретение в раскрытых точных формах, и очевидно многие модификации и вариации возможны в свете вышеизложенной концепции. Следует понимать, что хотя точные формы ориентируемой линзы для светодиодного устройства продемонстрированы и описаны в данных документах, это не является ограничением, кроме случаев, когда такие ограничения включены в следующие пункты формулы изобретения и их патентоспособные функциональные эквиваленты.

Claims

1. Оптическая система для светодиодного (СИД) устройства, содержащая:
монтажную поверхность;
множество индивидуальных светодиодов (СИД), прикрепленных на указанной монтажной поверхности;
множество ориентируемых линз, причем каждая имеет основание и каждая указанная ориентируемая линза имеет первичный отражатель, по меньшей мере, частично окружающий преломляющую линзу;
позиционный лист в контакте с указанным основанием каждой указанной ориентируемой линзы, который обеспечивает усилие на указанное основание каждой указанной ориентируемой линзы в направлении к указанной монтажной поверхности, тем самым сжимая участок указанной ориентируемой линзы между указанной монтажной поверхностью и указанным позиционным листом,
при этом указанная преломляющая линза и указанный первичный отражатель каждой указанной ориентируемой линзы коллимируют свет, излучаемый от указанного одиночного СИД к отражающей поверхности, удерживаемой посредством указанного основания каждой указанной ориентируемой линзы и имеющей наклон для отражения большинства указанного света в сторону от оси светового выхода СИД указанного одиночного СИД; и указанное основание каждой указанной ориентируемой линзы является прилегающим к указанной монтажной поверхности около одиночного СИД из указанного множества СИД.

2. Оптическая система для СИД устройства по п. 1, в которой указанный позиционный лист имеет множество апертур линзы, причем каждая указанная апертура линзы окружает участок одной указанной ориентируемой линзы.

3. Оптическая система для СИД устройства по п. 2, в которой каждая указанная апертура линзы имеет установочный паз и каждая указанная ориентируемая линза имеет, по меньшей мере, один установочный выступ, проходящий от указанного основания и входящий в указанный установочный паз.

4. Оптическая система для СИД устройства по п. 1, далее содержащая радиатор, термически подсоединенный к указанной монтажной поверхности.

5. Оптическая система для СИД устройства по п. 1, в которой указанный позиционный лист имеет множество апертур линзы, причем каждая указанная апертура линзы окружает участок одной указанной ориентируемой линзы, и в которой каждая указанная апертура линзы имеет установочный паз и каждая указанная ориентируемая линза имеет по меньшей мере один установочный выступ, проходящий от указанного основания и входящий в указанный установочный паз.

6. Оптическая система для СИД светильника, содержащая: монтажную поверхность;
множество индивидуальных СИД, прикрепленных к указанной монтажной поверхности;
множество ориентируемых линз, причем каждая имеет основание и каждая указанная ориентируемая линза имеет первичный отражатель, по меньшей мере, частично окружающий преломляющую линзу,
при этом указанная преломляющая линза и указанный первичный отражатель каждой указанной ориентируемой линзы коллимируют свет, излучаемый от указанного одиночного СИД к отражающей поверхности, удерживаемой посредством указанного основания каждой указанной ориентируемой линзы и имеющей наклон для отражения большинства указанного света в сторону от оси светового выхода СИД указанного одиночного СИД; и
указанное основание каждой указанной ориентируемой линзы является прилегающим к указанной монтажной поверхности около одиночного СИД указанного множества СИД;
позиционный лист в контакте с указанным основанием каждой указанной ориентируемой линзы, причем указанный позиционный лист имеет множество апертур линзы, причем каждая указанная апертура линзы окружает участок одной указанной ориентируемой линзы,
посредством чего указанный позиционный лист обеспечивает усилие на указанное основание каждой указанной ориентируемой линзы в направлении к указанной монтажной поверхности, тем самым прижимая указанную ориентируемую линзу вплотную к указанной монтажной поверхности.

7. Оптическая система для СИД светильника по п. 6, далее содержащая радиатор, термически подсоединенный к указанной монтажной поверхности.

8. Оптическая система для СИД светильника по п. 6, в которой каждая указанная апертура линзы имеет установочный паз и каждая ориентируемая линза имеет установочный выступ, проходящий от указанного основания и входящий в указанный установочный паз.

9. Оптическая система для СИД светильника, содержащая:
монтажную поверхность, поддерживающую множество СИД, причем указанная монтажная поверхность также поддерживает электрические соединения указанного множества СИД с источником энергии;
позиционный лист, монтируемый прилегающим к указанной монтажной поверхности и имеющий множество апертур таких, что когда указанный позиционный лист монтирован прилегающим к указанной монтажной поверхности, указанное множество апертур является выровненным с указанным множеством СИД указанной монтажной поверхности;
множество линз, имеющих основание, установленное между указанным позиционным листом и указанной монтажной поверхностью, и каждая указанная линза имеет первичный отражатель, по меньше мере частично окружающий преломляющую линзу, при этом указанная преломляющая линза и указанный первичный отражатель каждой указанной ориентируемой линзы коллимируют свет, излучаемый от указанного одиночного СИД к отражающей поверхности, удерживаемой посредством указанного основания каждой указанной ориентируемой линзы и имеющей наклон для отражения большинства указанного света в сторону от оси светового выхода СИД указанного одиночного СИД,
причем каждая из указанных линз проходит через одну из указанного множества апертур указанного позиционного листа,
в которой указанные линзы являются индивидуально вращающимися внутри каждой из указанных апертур для переориентирования света, излучаемого от СИД, установленного непосредственно под указанной линзой в предварительно определенном месте, причем каждая из указанных линз имеет структуру совмещения, позволяющую закреплять указанную линзу в одном из множества вращающихся положений около указанного СИД, установленного непосредственно под указанной линзой.

10. Оптическая система для СИД светильника по п. 9, в которой указанная структура совмещения включает в себя по меньшей мере один установочный выступ.

11. Оптическая система для СИД светильника по п. 10, в которой указанный установочный выступ проходит от указанного основания каждой указанной ориентируемой линзы.

12. Оптическая система для СИД светильника по п. 9, в которой участок обода проходит от указанного основания каждой указанной ориентируемой линзы, причем каждый участок обода поджимает соответствующую указанную апертуру линзы указанного позиционного листа.