RU41547U1

RU41547U1 - LIGHT SOURCE

Info

Publication number: RU41547U1
Application number: RU2004117496/22U
Authority: RU
Inventors: А.П. Абрамовский; Н.Н. Бакин; Ю.А. Нетесов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводниковых приборов"
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2004-10-27

Abstract

1. Источник света, выполненный в виде монолитной гибридной интегральной схемы в корпусе из стандартного лампового цоколя и оптически прозрачного световода, внутри которого кристаллы излучающих диодов размещены на торце кристаллодержателя, отличающийся тем, что упомянутый световод имеет цилиндрическую форму с коническим углублением на торце.2. Источник света по п.1, отличающийся тем, что число светоизлучающих кристаллов в интегральной схеме составляет не менее трех.1. The light source, made in the form of a monolithic hybrid integrated circuit in a housing of a standard lamp base and an optically transparent fiber, inside which crystals of emitting diodes are placed at the end of the crystal holder, characterized in that said fiber has a cylindrical shape with a conical recess at the end. 2. The light source according to claim 1, characterized in that the number of light-emitting crystals in the integrated circuit is at least three.

Description

Полезная модель относится к полупроводниковым излучателям, а точнее к устройству источников света для круговых навигационных огней.The utility model relates to semiconductor emitters, and more specifically to the device of light sources for circular navigation lights.

Известно применение лампы накаливания в составе светосигнальных приборов навигационного оборудования внутренних водных путей [1]. К недостаткам данного источника света относится наличие стеклянной колбы, сравнительно небольшой срок службы (500-1000 часов), особенно, при работе в прерывистом режиме, когда сопротивление нити накала в момент переключения изменяется в 5-10 раз. Применяемые цветные монохроматические светофильтры в светосигнальных устройствах в 4-5 раз сокращает дальность видимости по сравнению с белым огнем той же интенсивности.It is known to use incandescent lamps as part of light-signaling devices of navigation equipment of inland waterways [1]. The disadvantages of this light source include the presence of a glass bulb, a relatively short service life (500-1000 hours), especially when operating in intermittent mode, when the resistance of the filament changes 5-10 times at the time of switching. The applied color monochromatic filters in light-signaling devices reduce the visibility range by 4-5 times in comparison with white light of the same intensity.

Использование светодиодов разного цвета свечения [2] устраняет основные недостатки ламп накаливания. Светоотдача светодиодов существенно превосходит светоотдачу ламп накаливания с цветными фильтрами.The use of LEDs of different colors [2] eliminates the main disadvantages of incandescent lamps. The light output of LEDs significantly exceeds the light output of incandescent lamps with color filters.

Известен также источник света, выполненный в виде монолитной гибридной интегральной схемы в корпусе из стандартного лампового цоколя и оптически прозрачного световода, внутри которого размещены кристаллы светоизлучающих диодов на теплопроводящем кристаллодержателе и встроенный отражатель, формирующий необходимую диаграмму направленности излучения [3].Also known is a light source made in the form of a monolithic hybrid integrated circuit in a housing made of a standard lamp base and an optically transparent fiber, inside of which there are crystals of light-emitting diodes on a heat-conducting crystal holder and an integrated reflector that forms the necessary radiation pattern [3].

Упомянутый источник света, в варианте конструкции пригодном для установки в светосигнальных устройствах плавучих или береговых навигационных огней (фиг.1 прототипа [3]), характеризуется относительно высокой сложностью и себестоимостью при массовом его производстве. Световой пучок кругового огня указанных источников света сформирован в плоскости горизонта перпендикулярно геометрической оси источника света. Изготовление и монтаж встроенного отражателя в форме параболоида вращения, размещение кристаллов на боковой грани кристаллодержателя для обеспечения Mentioned light source, in a design variant suitable for installation in light-signal devices of floating or coastal navigation lights (Fig. 1 of a prototype [3]), is characterized by relatively high complexity and cost in mass production. A circular beam of light of the indicated light sources is formed in the horizon plane perpendicular to the geometric axis of the light source. Production and installation of an integrated reflector in the form of a paraboloid of revolution, placement of crystals on the side face of the crystal holder to ensure

заданной индикатрисы излучения являются наиболее трудоемкими технологическими операциями.given radiation indicatrixes are the most labor-intensive technological operations.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое решение, состоит в упрощении устройства источника света и снижении себестоимости при его изготовлении.The technical result, the achievement of which the claimed solution is directed, consists in simplifying the device of the light source and reducing the cost of its manufacture.

Положительный результат достигается тем, что в источнике света, выполненном в виде монолитной гибридной интегральной схемы в корпусе из стандартного лампового цоколя и оптически прозрачного световода, внутри которого кристаллы излучающих диодов размещены на торце кристаллодержателя, направленность излучения в плоскости горизонта обеспечивается цилиндрической формой световода с коническим углублением на его торцевой поверхности. Число светоизлучающих кристаллов в интегральной схеме составляет не менее трех.A positive result is achieved by the fact that in a light source made in the form of a monolithic hybrid integrated circuit in a housing of a standard lamp base and an optically transparent fiber, inside which crystals of emitting diodes are placed at the end of the crystal holder, the radiation directivity in the horizontal plane is ensured by the cylindrical shape of the fiber with a conical recess on its end surface. The number of light-emitting crystals in the integrated circuit is at least three.

На фигуре изображена одна из возможных конструкций заявляемого устройства.The figure shows one of the possible designs of the claimed device.

Источник света состоит из типового лампового цоколя 1, оптически прозрачного монолитного световода 2, светоизлучающих кристаллов 3, прикрепленных п-областью р-п перехода к торцевой поверхности теплопроводящего кристаллодержателя 4, электрически соединенного с корпусом цоколя 1. Р-область кристаллов проволочными выводами соединена с центральным электродом цоколя (на фигуре не показано). Таким образом, все светоизлучающие кристаллы электрически соединены параллельно. Лучи света 5 падают на внутреннюю поверхность конического углубления 7 световода 2 под углом больше критического, в результате чего происходит разворот светового пучка в плоскость горизонта (лучи 6). Коэффициент отражения лучей света, падающих под углом больше критического, близок к единице, в то время как отражение от полированного металлического отражателя прототипа не превышает 80%.The light source consists of a typical lamp base 1, an optically transparent monolithic fiber 2, light emitting crystals 3, attached p-region pn transition to the end surface of the heat-conducting crystal holder 4, electrically connected to the housing of the base 1. The p-region of the crystals by wire leads connected to the Central base electrode (not shown in the figure). Thus, all light emitting crystals are electrically connected in parallel. The rays of light 5 fall on the inner surface of the conical recess 7 of the optical fiber 2 at an angle greater than the critical, as a result of which the light beam is turned into the horizon plane (rays 6). The reflection coefficient of light rays incident at an angle greater than critical is close to unity, while the reflection from the polished metal reflector of the prototype does not exceed 80%.

В предлагаемом устройстве количество кристаллов светоизлучающих диодов должно быть не менее трех. Экспериментально установлено, что при In the proposed device, the number of crystals of light-emitting diodes should be at least three. It was experimentally established that for

отказе одного или даже двух кристаллов (короткое замыкание или обрыв) источник света продолжает оставаться работоспособным, а его остаточная сила света достаточна для обозначения положения фарватера.the failure of one or even two crystals (short circuit or break), the light source continues to be operational, and its residual light intensity is sufficient to indicate the position of the fairway.

Пример практического исполнения. Была изготовлена партия источников света предлагаемой конструкции с использованием цоколей P 19 S/13 в количестве 50 шт. Кристаллы (3 шт.) площадью 0,3*0,3 мм² гетероэпитаксиальных структур GaAlInP были припаяны п-областью р-п перехода к торцевой поверхности теплопроводящего кристаллодержателя, который был соединен с корпусом цоколя источника света. Р-области кристаллов тонкими проводниками соединялись с центральным электродом цоколя. Далее весь блок герметизировался оптическим клеем ОК-72ф, таким образом, что при этом формировался цилиндрический световод с коническим углублением на его торце.An example of practical implementation. A batch of light sources of the proposed design was manufactured using P 19 S / 13 socles in an amount of 50 pcs. Crystals (3 pcs.) With an area of 0.3 * 0.3 mm ² GaAlInP heteroepitaxial structures were soldered by the p-region of the p-p transition to the end surface of the heat-conducting crystal holder, which was connected to the housing of the base of the light source. The P regions of the crystals were connected by thin conductors to the central electrode of the cap. Further, the entire block was sealed with OK-72f optical adhesive, so that a cylindrical fiber with a tapered recess was formed at its end.

На натурных испытаниях экспериментальные образцы источников света в составе речных бакенов показали эксплуатационную пригодность их для обозначения фарватера реки и более высокую надежность по сравнению с однокристальными источниками света.On field tests, experimental samples of light sources in the composition of river beacons showed their operational suitability for designating a river fairway and higher reliability compared to single-chip light sources.

Источники информации:Sources of information:

1. И.Е.Шмерлинг. Навигационное оборудование внутренних водных путей. «Транспорт», М. 1988, с.30-32.1. I.E. Schmerling. Navigation equipment of inland waterways. "Transport", M. 1988, p.30-32.

2. Б.Ф.Тринчук. Светосигнальная аппаратура на светодиодах. / Светотехника. 1997. №5 с.6-112. B.F. Trinchuk. Light-signaling equipment on LEDs. / Lighting engineering. 1997. No5 p.6-11

3. Антонов В.В., Бакин Н.Н. и др. Источник света. Пат РФ №22204783. Antonov V.V., Bakin N.N. et al. Light source. Pat RF №2220478

Claims

1. The light source, made in the form of a monolithic hybrid integrated circuit in a housing of a standard lamp base and an optically transparent fiber, inside which crystals of emitting diodes are placed at the end of the crystal holder, characterized in that said fiber has a cylindrical shape with a conical recess at the end.

2. The light source according to claim 1, characterized in that the number of light-emitting crystals in the integrated circuit is at least three.