RU2626059C1 - Light recycling method and led recycling module - Google Patents

Light recycling method and led recycling module Download PDF

Info

Publication number
RU2626059C1
RU2626059C1 RU2016135741A RU2016135741A RU2626059C1 RU 2626059 C1 RU2626059 C1 RU 2626059C1 RU 2016135741 A RU2016135741 A RU 2016135741A RU 2016135741 A RU2016135741 A RU 2016135741A RU 2626059 C1 RU2626059 C1 RU 2626059C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
led emitter
spherical surface
emitting area
reflector
Prior art date
Application number
RU2016135741A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Павлович Соловьев
Святослав Аркадьевич Трунин
Лев Юрьевич Харбергер
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АИРТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АИРТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АИРТ"
Priority to RU2016135741A priority Critical patent/RU2626059C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2626059C1 publication Critical patent/RU2626059C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/04—Optical design
    • F21V7/09—Optical design with a combination of different curvatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • H01L33/60—Reflective elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: lighting.
SUBSTANCE: invention relates to light sources in which powerful light-emitting diodes are used as the light generating elements, and reflectors with a combination of different curvatures are used to form the light flux, which can be used to design economical illuminators for various purposes. The module contains two reflectors that have internal conjugated truncated spherical surfaces with different radii of curvature and displacement of the curvature centres from the plane in which the LED emitter is located. The displacement of the spherical surfaces centres and the radius of the spherical surface of the second reflector are chosen according to the formulas obtained from the condition of the reflected light reaching the light emitting area of the LED emitter at all angles of its radiation higher than the emission angles in the direction of the outlet edge.
EFFECT: increased luminous flux output by increasing the light recycling efficiency.
2 cl, 2 dwg

Description

Группа изобретений относится к осветительной технике, в частности к источникам света, в которых в качестве элементов, генерирующих свет, используются мощные светодиоды, а для формирования светового потока применяют рефлекторы с сочетанием различной кривизны, которые могут быть использованы для проектирования экономичных осветителей различного назначения.The group of inventions relates to lighting technology, in particular to light sources, in which high-power LEDs are used as light-generating elements, and reflectors with a combination of different curvatures are used to form the light flux, which can be used to design economical illuminators for various purposes.

Для получения высокоинтенсивного светового потока в настоящее время используются мощные светодиодные излучатели, изготавливаемые по технологии СОВ (chip on board, кристалл на плате). Конструкция СОВ излучателей состоит из нескольких кристаллов без корпусов, размещенных на общем основании и покрытых общим слоем люминофора. Реализованные СОВ-светодиоды имеют светоизлучающие площадки большого размера. Так, например, диаметр светоизлучающей поверхности СОВ-светодиодов XNOVA от Luminus Devices составляет от 6 до 27 мм (электронный ресурс: http://www.lightingmedia.ru/news/news_918.html. Дата обращения 10.08.2016). Индикатриса излучения таких СОВ-светодиодов составляет как правило 120 град.To obtain a high-intensity luminous flux, powerful LED emitters manufactured using the COB technology (chip on board, crystal on the board) are currently used. The design of SOW emitters consists of several crystals without cases, placed on a common base and covered with a common layer of phosphor. Implemented COB LEDs have large light-emitting areas. For example, the diameter of the light-emitting surface of the XNOVA COB LEDs from Luminus Devices is from 6 to 27 mm (electronic resource: http://www.lightingmedia.ru/news/news_918.html. Date of access 10.08.2016). The emission indicator of such COB LEDs is usually 120 deg.

Известны световые приборы, в которых для получения светового потока большой интенсивности используют мощные светодиодные излучатели, а для обеспечения эффективности излучения света от светодиодов в заданном направления широко используют рефлекторы различной конструкции.Light devices are known in which high-power LED emitters are used to obtain a high-intensity luminous flux, and reflectors of various designs are widely used to ensure the efficiency of light emission from LEDs in a given direction.

Оптическая система для светодиода по патенту на изобретение RU №2587996, МПК F21V 7/00, опубл. 27.06.2016, содержит асферическую линзу, внешняя грань которой выполнена в виде части параболоида, а внутренняя - в виде собирающей линзы и отклоняющих граней. Собирающая линза находится на внутренних гранях асферической линзы. Отклоняющие грани асферической линзы рассчитаны так, что световой поток светодиода, проходя через них, отклоняется на внешние грани асферической линзы, которые отражают световой поток на основе эффекта полного внутреннего отражения.The optical system for the LEDs according to the patent for the invention RU No. 2587996, IPC F21V 7/00, publ. 06/27/2016, contains an aspherical lens, the outer face of which is made in the form of a part of a paraboloid, and the inner one - in the form of a collecting lens and deflecting faces. The collecting lens is located on the inner faces of the aspherical lens. The deflecting faces of the aspherical lens are designed so that the light flux of the LED passing through them is deflected to the outer edges of the aspherical lens, which reflect the light flux based on the effect of total internal reflection.

Светильник по изобретению US 20140078730 А1, МПК F21V 7/06, опубл. 20.03.2014, содержит источник света в виде одного или нескольких светодиодов и параболический отражатель, расположенный вокруг источника света и имеющий выходное отверстие, через которое проходит центральная ось. Световые лучи, испускаемые источником света при малых углах относительно оси, проходят через выходное отверстие. Параболический отражатель обеспечивает рециркуляцию света и расположен таким образом, что при более высоких углах световые лучи отражаются дважды, от противоположных стенок обратно к месту их происхождения и затем излучаются через выходное отверстие.The lamp according to the invention US 20140078730 A1, IPC F21V 7/06, publ. 03/20/2014, contains a light source in the form of one or more LEDs and a parabolic reflector located around the light source and having an outlet through which the central axis passes. The light rays emitted by the light source at small angles relative to the axis pass through the outlet. The parabolic reflector provides light recirculation and is located in such a way that at higher angles the light rays are reflected twice, from opposite walls back to their place of origin and then emitted through the outlet.

Общим недостатком оптических систем по патентам RU №2587996 С2, 2016 г., и US 20140078730, 2014 г., является технологическая сложность изготовления асферических, в частности параболических, поверхностей по сравнению со сферическими. Кроме того, в светильнике по изобретению US 20140078730, 2014 г., двукратное отражение от поверхности параболического отражателя приводит к повышению оптических потерь.A common disadvantage of optical systems according to patents RU No. 2587996 C2, 2016, and US 20140078730, 2014, is the technological complexity of manufacturing aspherical, in particular parabolic, surfaces compared to spherical. In addition, in the lamp according to the invention US 20140078730, 2014, double reflection from the surface of a parabolic reflector leads to an increase in optical loss.

Наиболее близким к заявляемым способу рециркуляции света и светодиодному модулю рециркуляции является способ рециркуляции света, реализованный в светодиодном модуле рециркуляции по патенту US 8858037 В2, МПК F21V 3/00, G03B 33/06, F21Y 101/02, G03B 33/12, F21V 7/04, F21V 5/00, F21V 7/00, F21K 99/00, G03B 21/20, опубл. 14.10.2014, который принят в качестве прототипа для заявляемых способа и модуля соответственно.Closest to the claimed method of light recirculation and the LED recirculation module is the light recirculation method implemented in the LED recirculation module according to the patent US 8858037 B2, IPC F21V 3/00, G03B 33/06, F21Y 101/02, G03B 33/12, F21V 7 / 04, F21V 5/00, F21V 7/00, F21K 99/00, G03B 21/20, publ. 10/14/2014, which is adopted as a prototype for the inventive method and module, respectively.

Светодиодный модуль рециркуляции содержит светодиодный излучатель, который расположен в нижней части усеченного отражателя с внутренней сферической поверхностью, причем оптическая ось выходного отверстия проходит через центр светоизлучающей площадки светодиодного излучателя. Выходной световой поток формируется путем суммирования светового потока светодиодного излучателя, излучаемого прямо через выходное отверстие, и светового потока светодиодного излучателя, отраженного от внутренней сферической поверхности назад к светоизлучающей площадке светодиодного излучателя и переизлученного от нее в сторону выходного отверстия.The LED recirculation module contains a LED emitter, which is located in the lower part of the truncated reflector with an internal spherical surface, and the optical axis of the outlet passes through the center of the light-emitting area of the LED emitter. The output luminous flux is formed by summing the luminous flux of the LED emitter emitted directly through the outlet, and the luminous flux of the LED emitter reflected back from the inner spherical surface to the light emitting area of the LED emitter and reradiated from it toward the outlet.

Для обеспечения максимальной эффективности переизлучения отраженного светового потока необходимо, чтобы отраженное излучение возвращалось на излучающую площадку светодиодного излучателя в диапазоне углов его излучения, больших, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия. Если этого не происходит, то часть излучения, которая не возвращается на светоизлучающую площадку, не переизлучается и, соответственно, теряется.To ensure maximum re-emission efficiency of the reflected light flux, it is necessary that the reflected radiation is returned to the emitting area of the LED emitter in the range of angles of radiation greater than the angles of radiation in the direction of the edge of the outlet. If this does not happen, then the part of the radiation that does not return to the light-emitting area is not re-emitted and, accordingly, is lost.

Светодиодный модуль рециркуляции по патенту US 8858037 В2, 2014 г., с внутренней сферической поверхностью с центром кривизны, лежащим в центре светоизлучающей площадки светодиодного излучателя, возвращает свет на площадку в ограниченном диапазоне углов излучения. При увеличении углов излучения, начиная с некоторого угла, отраженное излучение не попадает на светоизлучающую площадку и тем самым теряется.The LED recirculation module according to patent US 8858037 B2, 2014, with an internal spherical surface with a center of curvature lying in the center of the light-emitting area of the LED emitter, returns light to the area in a limited range of radiation angles. With increasing angles of radiation, starting from a certain angle, the reflected radiation does not fall on the light-emitting area and thereby is lost.

При углах излучения, более высоких, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия, начиная с некоторого угла, отраженное излучение также не попадает на светоизлучающую площадку и тоже теряется.At radiation angles higher than the radiation angles in the direction of the edge of the outlet, starting from a certain angle, the reflected radiation also does not fall on the light-emitting area and is also lost.

В основу настоящей группы изобретений положена задача создать способ рециркуляции света и светодиодный модуль рециркуляции для его осуществления, которые позволили бы увеличить выходной световой поток за счет увеличения диапазона углов, при которых излучение светодиодного излучателя возвращается на светоизлучающую площадку и затем переизлучается от нее в направлении выходного отверстия.The basis of this group of inventions is to create a method of light recirculation and LED recirculation module for its implementation, which would increase the output light flux by increasing the range of angles at which the radiation of the LED emitter returns to the light-emitting area and then re-emitted from it in the direction of the outlet .

Применительно к способу задача решается тем, что в способе рециркуляции света, заключающемся в суммировании прямого светового потока, излучаемого светодиодным излучателем в направлении выходного отверстия усеченного отражателя с внутренней сферической поверхностью радиусом R1, и отраженного от нее светового потока светодиодного излучателя в направлении к светоизлучающей площадке светодиодного излучателя, затем переизлученного от нее в сторону выходного отверстия, причем светодиодный излучатель расположен в нижней части усеченного отражателя, а оптическая ось выходного отверстия проходит через центр светоизлучающей площадки светодиодного излучателя, согласно изобретению дополнительно суммируют световой поток светодиодного излучателя, который отражается от усеченной сферической поверхности радиусом R2 второго отражателя в направлении светоизлучающей площадки светодиодного излучателя и затем переизлучается от нее в сторону выходного отверстия, при этом нижняя часть усеченной сферической поверхности радиусом R2 сопряжена с верхней частью усеченной сферической поверхности радиусом R1, а смещение центров a1 и а2 первой и второй сферических поверхностей от плоскости, в которой расположен светодиодный излучатель, и радиус R2 второй сферической поверхности определяют из соотношений соответственно:In relation to the method, the problem is solved in that in the method of light recycling, which consists in summing the direct light flux emitted by the LED emitter in the direction of the outlet of the truncated reflector with an internal spherical surface of radius R1, and the light flux of the LED emitter reflected from it in the direction to the light-emitting area of the LED emitter, then reradiated from it towards the outlet, and the LED emitter is located in the lower part of the truncated reflector, and the optical axis of the exit hole passes through the center of the light-emitting area of the LED emitter, according to the invention, the luminous flux of the LED emitter is additionally summed, which is reflected from the truncated spherical surface with a radius R2 of the second reflector in the direction of the light-emitting area of the LED emitter and then re-emitted from it towards the outlet, the lower part of the truncated spherical surface of radius R2 is conjugated with the upper part of the truncated spherical th surface radius R1 and the displacement of the centers a1 and a2 of the first and second spherical surfaces on the plane in which the LED emitter is located, and the radius R2 of the second spherical surface is determined from the relations, respectively:

a1=rctgϕ1,a1 = rctgϕ1,

а2=rctgϕ2,A2 = rctgϕ2,

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где ϕ1 - максимальный угол излучения светодиодного излучателя;where ϕ1 is the maximum radiation angle of the LED emitter;

ϕ2 - минимальный угол излучения светодиодного излучателя, при котором луч, отраженный от первой отражающей поверхности, еще падает на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя;ϕ2 is the minimum angle of emission of the LED emitter, at which the beam reflected from the first reflective surface still falls on the light-emitting area of the LED emitter;

r - радиус светоизлучающей площадки светодиодного излучателя.r is the radius of the light-emitting area of the LED emitter.

Применительно к устройству для осуществления заявляемого способа задача решается тем, что в светодиодный модуль рециркуляции, содержащий светодиодный излучатель, который расположен в нижней части первого усеченного отражателя с внутренней сферической поверхностью, причем оптическая ось выходной апертуры проходит через центр светоизлучающей площадки светодиодного излучателя, согласно изобретению дополнительно введен второй усеченный отражатель с внутренней сферической поверхностью, которая сопряжена в нижней части с верхней частью сферической поверхности первого усеченного отражателя, при этом смещение центров сферических поверхностей первого и второго отражателей от плоскости, в которой расположен светодиодный излучатель, и радиус сферической поверхности второго отражателя выбирают из условия попадания отраженных лучей на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя во всех углах его излучения, больших, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия.In relation to the device for implementing the proposed method, the problem is solved in that in the LED recirculation module containing a LED emitter, which is located in the lower part of the first truncated reflector with an internal spherical surface, the optical axis of the output aperture passing through the center of the light-emitting area of the LED emitter, according to the invention additionally introduced a second truncated reflector with an internal spherical surface, which is conjugated in the lower part with the upper part the spherical surface of the first truncated reflector, while the shift of the centers of the spherical surfaces of the first and second reflectors from the plane in which the LED emitter is located, and the radius of the spherical surface of the second reflector is selected from the condition that the reflected rays hit the light-emitting area of the LED emitter in all angles of radiation than the angles of radiation in the direction of the edge of the outlet.

Технический результат обеспечивается введением второго отражателя, размещением центров сферических поверхностей первого и второго отражателей и выбором радиуса сферической поверхности второго отражателя по предложенным формулам, обеспечивающим возвращение световых лучей на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя, а затем переизлучение в направлении выходного отверстия во всех углах излучения светодиодного излучателя, больших, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия, тем самым повышая яркость выходного светового потока.The technical result is achieved by introducing a second reflector, arranging the centers of the spherical surfaces of the first and second reflectors and selecting the radius of the spherical surface of the second reflector according to the proposed formulas, which ensures the return of light rays to the light emitting area of the LED emitter, and then re-emission in the direction of the outlet in all angles of radiation of the LED emitter, larger than the radiation angles in the direction of the edge of the outlet, thereby increasing the brightness of the output of the luminous flux.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых представлены:The invention is illustrated by drawings, on which:

на фиг. 1 - разрез по вертикали светодиодного модуля рециркуляции;in FIG. 1 is a vertical section through an LED recirculation module;

на фиг. 2 - схема, поясняющая принцип функционирования заявляемых способа и модуля;in FIG. 2 is a diagram explaining the principle of operation of the proposed method and module;

На фиг. 1 и фиг. 2 введены обозначения:In FIG. 1 and FIG. 2 designations introduced:

1 - светодиодный модуль рециркуляции;1 - LED recirculation module;

2 - светодиодный излучатель;2 - LED emitter;

3 - светоизлучающая площадка;3 - light-emitting area;

4 - теплоотвод;4 - heat sink;

5 - первый отражатель;5 - the first reflector;

6 - сферическая поверхность первого отражателя;6 - spherical surface of the first reflector;

7 - второй отражатель;7 - second reflector;

8 - сферическая поверхность второго отражателя;8 - spherical surface of the second reflector;

9 - выходное отверстие;9 - outlet;

10 - оптическая ось;10 - optical axis;

11 - центр кривизны сферической поверхности первого отражателя;11 is the center of curvature of the spherical surface of the first reflector;

12 - центр кривизны сферической поверхности второго отражателя;12 is the center of curvature of the spherical surface of the second reflector;

13 - точка падения отраженного луча;13 - point of incidence of the reflected beam;

14 - точка сопряжения сферических поверхностей отражателей.14 - the interface point of the spherical surfaces of the reflectors.

Описание способа рециркуляции света совместимо с описанием светодиодного модуля рециркуляции 1, который содержит первый 5 и второй 7 усеченные отражатели со сферическими поверхностями с разными радиусами кривизны и с разнесенными по оси Y центрами кривизны. Оба отражателя объединены в единую неразрывную конструкцию, симметричную относительно оптической оси 10. Центр 11 кривизны сферической поверхности 6 первого отражателя 5 расположен со смещением, равным a1=rctgϕ1, относительно плоскости, в которой расположен светодиодный излучатель 2, снабженный теплоотводом 4. Величина смещения выбирается таким образом, чтобы луч, излучаемый светоизлучающей площадкой 3 под максимально возможным, согласно индикатрисе излучения данного светодиодного излучателя, углом ϕ1, после отражения возвращался в точку, из которой он был излучен. При уменьшении угла излучения ϕ смещение Δх точки падения 13 отраженного луча на плоскость, в которой расположен светодиодный излучатель 2, от центра светоизлучающей площадки 3, будет увеличиваться и при некотором угле ϕ2 станет равным r - радиусу светоизлучающей площадки 3. При достижении этого угла в точке 14 сферическая поверхность 6 первого отражателя 5 переходит в сферическую поверхность 8 второго отражателя 7 с центром 12 кривизны, расположенным от плоскости, в которой расположена светоизлучающая площадка 3, на расстоянии а2=rctgϕ2. Величина смещения выбирается таким образом, чтобы луч, излучаемый светоизлучающей площадкой под углом ϕ2, после отражения возвращался в точку, из которой он был излучен. Радиус кривизны сферической поверхности 8 второго отражателя 7 при этом определяется, как следует из треугольника с вершинами 12, 11 и 14, по формуле:The description of the light recycling method is compatible with the description of the LED recycling module 1, which contains the first 5 and second 7 truncated reflectors with spherical surfaces with different radii of curvature and with centers of curvature spaced along the Y axis. Both reflectors are combined into a single inextricable structure, symmetrical with respect to the optical axis 10. The center of curvature 11 of the spherical surface 6 of the first reflector 5 is located with an offset equal to a1 = rctgϕ1, relative to the plane in which the LED emitter 2 is equipped with a heat sink 4. The offset value is chosen so so that the beam emitted by the light-emitting area 3 at the maximum possible angle, according to the radiation indicatrix of this LED emitter, ϕ1, after reflection returns to the point from by which he was radiated. With a decrease in the angle of radiation ϕ, the shift Δx of the point of incidence 13 of the reflected beam on the plane in which the LED emitter 2 is located, from the center of the light-emitting area 3, will increase and at a certain angle ϕ2 will be equal to r - the radius of the light-emitting area 3. When this angle is reached at the point 14, the spherical surface 6 of the first reflector 5 passes into the spherical surface 8 of the second reflector 7 with a center of curvature 12 located from the plane in which the light-emitting area 3 is located, at a distance a2 = rctgϕ2. The offset value is selected so that the beam emitted by the light-emitting area at an angle ϕ2, after reflection, returns to the point from which it was emitted. The radius of curvature of the spherical surface 8 of the second reflector 7 is determined, as follows from a triangle with vertices 12, 11 and 14, according to the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

Таким образом, световой поток после отражения возвращается на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя, а затем переизлучается в направлении выходного отверстия во всех углах излучения светодиодного излучателя, больших, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия, тем самым повышая эффективность работы светодиодного модуля рециркуляции.Thus, the luminous flux after reflection is returned to the light-emitting area of the LED emitter, and then re-emitted in the direction of the outlet at all emission angles of the LED emitter, larger than the emission angles in the direction of the edge of the outlet, thereby increasing the efficiency of the LED recirculation module.

Расчеты показывают, что в зависимости от величины светоизлучающей площадки г и радиуса отражающей поверхности первого отражателя R1 предлагаемая конфигурация отражателя дает увеличение эффективности рециркуляции света до 20% относительно отражателя с одной сферической поверхностью.Calculations show that depending on the size of the light-emitting area r and the radius of the reflecting surface of the first reflector R1, the proposed configuration of the reflector gives an increase in the efficiency of light recirculation up to 20% relative to a reflector with one spherical surface.

Наибольшее применение заявленная группа изобретений может найти при создании высокоэффективных источников направленного излучения, таких как фары, поисковые и осветительные прожекторы, осветители для проекционных систем.The greatest application of the claimed group of inventions can be found in the creation of highly efficient sources of directional radiation, such as headlights, search and lighting projectors, illuminators for projection systems.

Claims (6)

1. Способ рециркуляции света, заключающийся в суммировании прямого светового потока, излучаемого светодиодным излучателем в направлении выходного отверстия усеченного отражателя с внутренней сферической поверхностью радиусом R1, и отраженного от нее светового потока светодиодного излучателя в направлении к светоизлучающей площадке светодиодного излучателя, затем переизлученного от нее в сторону выходного отверстия, причем светодиодный излучатель расположен в нижней части усеченного отражателя, а оптическая ось выходного отверстия проходит через центр светоизлучающей площадки светодиодного излучателя, отличающийся тем, что дополнительно суммируют световой поток светодиодного излучателя, который отражается от усеченной сферической поверхности радиусом R2 второго отражателя в направлении светоизлучающей площадки светодиодного излучателя и затем переизлучается от нее в сторону выходного отверстия, при этом нижняя часть усеченной сферической поверхности радиусом R2 сопряжена с верхней частью усеченной сферической поверхности радиусом R1, а смещение центров a1 и а2 первой и второй сферических поверхностей от плоскости, в которой расположен светодиодный излучатель, и радиус R2 второй сферической поверхности определяют из соотношений соответственно:1. The method of recirculation of light, which consists in summing the direct light flux emitted by the LED emitter in the direction of the outlet of the truncated reflector with an internal spherical surface of radius R1, and the light flux of the LED emitter reflected from it in the direction of the light emitting area of the LED emitter, then re-emitted from it into the side of the outlet, and the LED emitter is located at the bottom of the truncated reflector, and the optical axis of the outlet passes through the center of the light-emitting area of the LED emitter, characterized in that it additionally sums the light flux of the LED emitter, which is reflected from the truncated spherical surface with a radius R2 of the second reflector in the direction of the light-emitting area of the LED emitter and then re-emitted from it towards the outlet, while the lower part is truncated a spherical surface of radius R2 is conjugated to the upper part of a truncated spherical surface of radius R1, and the displacement of the centers a1 and a2 the first and second spherical surfaces from the plane in which the LED emitter is located, and the radius R2 of the second spherical surface is determined from the relations, respectively: a1=rctgϕ1; а2=rctgϕ2;
Figure 00000003
,a1 = rctgϕ1; A2 = rctgϕ2;
Figure 00000003
, где ϕ1 - максимальный угол излучения светодиодного излучателя;where ϕ1 is the maximum radiation angle of the LED emitter; ϕ2 - минимальный угол излучения светодиодного излучателя, при котором луч, отраженный от первой отражающей поверхности, еще падает на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя;ϕ2 is the minimum angle of emission of the LED emitter, at which the beam reflected from the first reflective surface still falls on the light-emitting area of the LED emitter; r - радиус светоизлучающей площадки светодиодного излучателя.r is the radius of the light-emitting area of the LED emitter. 2. Светодиодный модуль рециркуляции, содержащий светодиодный излучатель, который расположен в нижней части первого усеченного отражателя с внутренней сферической поверхностью, причем оптическая ось выходной апертуры проходит через центр светоизлучающей площадки светодиодного излучателя, отличающийся тем, что дополнительно введен второй усеченный отражатель с внутренней сферической поверхностью, которая сопряжена в нижней части с верхней частью сферической поверхности первого усеченного отражателя, при этом смещение центров сферических поверхностей первого и второго отражателей от плоскости, в которой расположен светодиодный излучатель, и радиус сферической поверхности второго отражателя выбирают из условия попадания отраженных лучей на светоизлучающую площадку светодиодного излучателя во всех углах его излучения, больших, чем углы излучения в направлении края выходного отверстия.2. An LED recirculation module comprising an LED emitter, which is located in the lower part of the first truncated reflector with an internal spherical surface, the optical axis of the output aperture passing through the center of the light emitting area of the LED emitter, characterized in that a second truncated reflector with an internal spherical surface is additionally introduced, which is conjugated in the lower part with the upper part of the spherical surface of the first truncated reflector, while the displacement of the centers of the sphere eskih surfaces of the first and second reflectors on the plane in which the LED emitter is located, and the radius of the spherical surface of the second reflector is selected from the condition of falling of the reflected beams on the light-emitting area of the LED emitter in all its radiation angles greater than the radiation angles in the direction of the outlet edge.
RU2016135741A 2016-09-02 2016-09-02 Light recycling method and led recycling module RU2626059C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135741A RU2626059C1 (en) 2016-09-02 2016-09-02 Light recycling method and led recycling module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135741A RU2626059C1 (en) 2016-09-02 2016-09-02 Light recycling method and led recycling module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2626059C1 true RU2626059C1 (en) 2017-07-21

Family

ID=59495736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135741A RU2626059C1 (en) 2016-09-02 2016-09-02 Light recycling method and led recycling module

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2626059C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110134644A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Mass Technology (H.K.) Limited Reflector cup and led lamp comprising the same
EP2500624A1 (en) * 2009-11-09 2012-09-19 Panasonic Corporation Led lamp with mirror reflector
RU2475887C1 (en) * 2011-08-01 2013-02-20 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" Light-emitting diode source of white light having remote reflecting multilayer photoluminescent converter
RU131237U1 (en) * 2013-03-12 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" Light emitting diode in a plastic case

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2500624A1 (en) * 2009-11-09 2012-09-19 Panasonic Corporation Led lamp with mirror reflector
US20110134644A1 (en) * 2009-12-03 2011-06-09 Mass Technology (H.K.) Limited Reflector cup and led lamp comprising the same
RU2475887C1 (en) * 2011-08-01 2013-02-20 Закрытое Акционерное Общество "Научно-Производственная Коммерческая Фирма "Элтан Лтд" Light-emitting diode source of white light having remote reflecting multilayer photoluminescent converter
RU131237U1 (en) * 2013-03-12 2013-08-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого" Light emitting diode in a plastic case

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10295150B2 (en) Asymmetrical optical system
US9903553B2 (en) Light-guiding pillar and vehicle lamp using the same
US9388961B2 (en) Asymmetrical optical system
EP2942611B1 (en) An apparatus for use in a street light installation
JP2007250516A (en) Reflective floodlight device
WO2015035675A1 (en) Faceted led street lamp lens
JP2011192494A (en) Lighting system and fresnel lens
US8556473B2 (en) Lamp with a truncated reflector cup
TW201333382A (en) Lighting device and light collecting body used in the same
CN106051572B (en) Vehicle lamp
US9869454B2 (en) Light-emitting apparatus
EP2809987B1 (en) Optical system and lighting device comprised thereof
EP2518551B1 (en) Mount for an illumination source
JP5292629B2 (en) Lighting device
KR20160027142A (en) Reflector for directed beam led illumination
US10139067B2 (en) Laser car lamp
US20140078730A1 (en) Lamp system having parabolic reflector with two reflections for recycling light
JP6260349B2 (en) Lighting equipment and light source cover
RU2626059C1 (en) Light recycling method and led recycling module
KR20190016164A (en) LED searchlight
CN107940268B (en) Laser module and laser illuminating lamp
KR20190049457A (en) An led lamp and a lighting device including the same
CN111288406B (en) Airborne lamp secondary optical structure based on total reflection and directional refraction system
JP2015532518A (en) Illumination device for indirect illumination with prism elements
Chaves et al. Virtual filaments that mimic conventional light bulb filaments

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180903

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191017