RU41834U1

RU41834U1 - MULTI-CRYSTAL LIGHTING DEVICE

Info

Publication number: RU41834U1
Application number: RU2004120343/22U
Authority: RU
Inventors: Е.Д. Васильева; Ю.А. Рубашкин; А.А. Богданов; А.Е. Линьков
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Светлана-Оптоэлектроника"
Priority date: 2004-07-01
Filing date: 2004-07-01
Publication date: 2004-11-10

Abstract

Световое устройство, содержащее цепочку электрически соединенных друг с другом и расположенных по кольцу полупроводниковых источников света, закрытых светоформирующим элементом, изготовленным из оптически прозрачного компаунда, отличающееся тем, что в качестве полупроводниковых источников света использованы установленные на монтажной плате светоизлучающие кристаллы, светоформирующий элемент выполнен кольцевым и имеет расположенные под углом друг к другу плоские внутреннюю и наружную поверхности, при этом внутренняя поверхность светоформирующего элемента расположена наклонно к поверхности монтажной платы, а его наружная поверхность расположена перпендикулярно к ней, причем угол наклона внутренней поверхности светоформирующего элемента к поверхности монтажной платы выбран не менее угла полного внутреннего отражения указанной внутренней поверхностью светового потока, испускаемого светоизлучающими кристаллами.A light device containing a chain of semiconductor light sources electrically connected to each other and located on a ring, closed by a light-forming element made of an optically transparent compound, characterized in that light-emitting crystals mounted on a circuit board are used as semiconductor light sources, the light-forming element is circular and has angled to each other flat inner and outer surfaces, while the inner surface vetoformiruyuschego element is inclined to the surface of the circuit board and its outer surface is arranged perpendicular thereto, the angle of inclination of the inner surface svetoformiruyuschego element to the surface of the circuit board is selected at least the angle of total internal reflection of said inner surface of the light flux emitted from the light emitting chip.

Description

Изобретение относится к области светотехники, в частности, к световым устройствам с полупроводниковыми светоизлучающими элементами и может быть использовано, например, для подсветки и светового оформления предметов мебели, предметов интерьера, рекламных вывесок и прочее.The invention relates to the field of lighting, in particular, to lighting devices with semiconductor light-emitting elements and can be used, for example, for lighting and light decoration of furniture, interior items, advertising signs and more.

В настоящее время все более широкое применение в светотехнике находят световые устройства, которые включают сборки расположенных на монтажной плате полупроводниковых источников света, в частности, светоизлучающих кристаллов или светодиодов, закрытых линзами и/или защитными элементами, изготовленными из оптически прозрачного материала.Currently, lighting devices are finding more and more widespread use in lighting devices, which include assemblies of semiconductor light sources located on a circuit board, in particular, light-emitting crystals or LEDs, which are closed by lenses and / or protective elements made of optically transparent material.

Так, например, известно световое устройство [US 5833355], которое содержит монтажную плату, на которой рядами расположены светодиоды, закрытые общей линзой, внутренняя поверхность которой имеет сложную конфигурацию, за счет чего испускаемый светодиодами световой поток распространяется в требуемом направлении.For example, it is known a light device [US 5833355], which contains a circuit board on which LEDs are arranged in rows, covered by a common lens, the inner surface of which has a complex configuration, due to which the light flux emitted by the LEDs propagates in the desired direction.

В качестве ближайшего аналога авторами выбрано световое устройство [RU 200128896], которое содержит установленную внутри корпуса и смонтированную на металлической проставке цепочку электрически соединенных друг с другом и расположенных в виде кольца светодиодов, закрытых выполненным в виде колпака защитным светоформирующим элементом, изготовленным из оптически прозрачного компаунда.As the closest analogue, the authors chose a light device [RU 200128896], which contains a chain of LEDs electrically connected to each other and mounted on a metal spacer and arranged in the form of a ring, covered with a protective light-forming element made in the form of a cap made of an optically transparent compound .

В рассматриваемом устройстве распределенные по кругу источники света создают световой поток, который преимущественно распространяется в направлении, совпадающем с продольной осью светового устройства.In the device under consideration, light sources distributed in a circle create a luminous flux, which mainly propagates in the direction coinciding with the longitudinal axis of the light device.

Задачей заявляемой полезной модели является создание простого по конструкции светового устройства, обеспечивающего распространение основной части светового потока в боковом направлении.The objective of the claimed utility model is to create a simple construction of a light device that provides the main part of the light flow in the lateral direction.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в световом устройстве, содержащем цепочку электрически соединенных друг с другом и расположенных по кольцу полупроводниковых источников света, закрытых The essence of the claimed utility model lies in the fact that in a light device containing a chain of electrically connected to each other and located on a ring of semiconductor light sources, closed

светоформирующим элементом, изготовленным из оптически прозрачного компаунда, согласно полезной модели в качестве полупроводниковых источников света использованы установленные на монтажной плате светоизлучающие кристаллы, светоформирующий элемент выполнен кольцевым и имеет расположенные под углом друг к другу плоские внутреннюю и наружную поверхности, при этом внутренняя поверхность светоформирующего элемента расположена наклонно к поверхности монтажной платы, а его наружная поверхность расположена перпендикулярно к ней, причем угол наклона внутренней поверхности светоформирующего элемента к поверхности монтажной платы выбран не менее утла полного внутреннего отражения указанной внутренней поверхностью светового потока, испускаемого светоизлучающими кристаллами.according to the utility model, light-emitting crystals mounted on a circuit board are used as a light-forming element made of an optically transparent compound, the light-forming crystals are mounted on a circuit board, the light-forming element is circular and has flat inner and outer surfaces angled to each other, while the inner surface of the light-forming element is located inclined to the surface of the circuit board, and its outer surface is perpendicular to it, ha the inner surface of the tilt angle svetoformiruyuschego element to the circuit board surface is selected at least fragile total internal reflection of said inner surface of the light flux emitted from the light emitting chip.

Изготовленный из оптически прозрачного материала кольцевой светоформирующий элемент, который закрывает цепочку светоизлучающих кристаллов, расположенную на монтажной плате по кольцу, защищает светоизлучающие кристаллы от внешних воздействий, а также выполняет функцию оптической системы, обеспечивающей распространение светового потока в требуемом направлении. Элементами данной оптической системы являются внутренняя и внешняя поверхности светоформирующего элемента, при этом внутренняя поверхность служит светоотражающей поверхностью для излучаемого кристаллами светового потока, а внешняя поверхность служит световыводящей поверхностью. Основная часть излучаемого кристаллами светового потока распространяется вверх вдоль оси кристаллов перпендикулярно поверхности монтажной платы, падает на внутреннюю поверхность светоформирующего элемента и, благодаря тому, что указанная поверхность расположена к поверхности монтажной платы под углом, не менее угла полного внутреннего отражения, отражается от нее и распространяется в боковом направлении, а затем выводится через внешнюю поверхность светоотражающего элемента без изменения направления.An annular light-forming element made of an optically transparent material, which closes the chain of light-emitting crystals located on the circuit board in a ring, protects the light-emitting crystals from external influences, and also performs the function of an optical system that ensures the propagation of light flux in the desired direction. The elements of this optical system are the inner and outer surfaces of the light-forming element, while the inner surface serves as a reflective surface for the light flux emitted by the crystals, and the outer surface serves as a light-output surface. The main part of the light flux emitted by the crystals propagates upward along the axis of the crystals perpendicular to the surface of the circuit board, falls on the inner surface of the light-forming element and, due to the fact that this surface is located to the surface of the circuit board at an angle no less than the angle of total internal reflection, is reflected from it and propagates in the lateral direction, and then displayed through the outer surface of the reflective element without changing direction.

Таким образом, за счет конструктивных особенностей заявляемого устройства обеспечивается преимущественное распространение светового потока в боковом направлении.Thus, due to the design features of the claimed device provides the predominant distribution of the light flux in the lateral direction.

При этом заявляемое устройство является простым по конструкции, поскольку используемые в качестве источников света светоизлучающие кристаллы Moreover, the inventive device is simple in design, since light-emitting crystals used as light sources

смонтированы на единую монтажную плату и закрыты единым светоформирующим элементом, выполняющим роль общей для всех кристаллов линзы и общего корпуса. Кроме того, конструкция устройства не требует специальных дополнительных приспособлений для вывода светового потока в боковом направлении, при этом монтаж кристаллов и элементов электрической схемы осуществляется на горизонтально ориентированную монтажную плату, что обеспечивает удобство изготовления устройства.mounted on a single mounting plate and closed with a single light-forming element, which acts as a common lens for all crystals and a common housing. In addition, the design of the device does not require special additional devices for outputting the light flux in the lateral direction, while the installation of crystals and circuit elements is carried out on a horizontally oriented mounting plate, which ensures the convenience of manufacturing the device.

На фиг.1 представлен чертеж общего вида заявляемого устройства (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху).Figure 1 presents a drawing of a General view of the inventive device (front view); figure 2 is the same (top view).

Световое устройство содержит монтажную плату 1, имеющую форму кольца. На поверхности монтажной платы 1 смонтирована цепочка светоизлучающих кристаллов 2. Светоизлучающие кристаллы 2 расположены по кольцу и электрически соединены друг с другом (на чертеже не показано). Светоизлучающие кристаллы 2 и элементы электрической схемы (на чертеже не показаны) закрыты кольцевым светоформирующим элементом 3, изготовленным из органического или неорганического оптически прозрачного компаунда, в частности, из компаунда с величиной показателя преломления 1,49-1,59. светоформирующий элемент 3 изготовлен путем отливки указанного компаунда в заливочную форму. Светоформирующий элемент 3 имеет расположенные под углом друг к другу плоские внутреннюю и наружную поверхности 4 и 5. Внутренняя поверхность 4 светоформирующего элемента 3 расположена наклонно к поверхности монтажной платы 1, а наружная поверхность 5 светоформирующего элемента 3 расположена перпендикулярно к поверхности монтажной платы 1. При этом угол наклона внутренней поверхности 4 светоформирующего элемента 3 к поверхности монтажной платы 1 выбран не менее угла полного внутреннего отражения светового потока, испускаемого светоизлучающими кристаллами 2, который зависит от оптических характеристик светоизлучающих кристаллов 2 и используемого для изготовления светоформирующего элемента 3 оптически прозрачного компаунда. В описываемом варианте выполнения устройства угол полного внутреннего отражения внутренней поверхностью 4 светоформирующего элемента 3 излучаемого светоизлучающими кристаллами 2 света составляет, в частности, 39-42°, при этом угол наклона внутренней поверхности 4 светоформирующего элемента 3 к поверхности монтажной платы 1 выбран равным 45°. К нижней части The lighting device comprises a circuit board 1 having a ring shape. A chain of light-emitting crystals 2 is mounted on the surface of the circuit board 1. Light-emitting crystals 2 are arranged in a ring and are electrically connected to each other (not shown in the drawing). Light-emitting crystals 2 and circuit elements (not shown) are closed by an annular light-forming element 3 made of an organic or inorganic optically transparent compound, in particular, a compound with a refractive index of 1.49-1.59. the light-forming element 3 is made by casting the specified compound into a casting mold. The light-forming element 3 has angled to each other flat inner and outer surfaces 4 and 5. The inner surface 4 of the light-forming element 3 is inclined to the surface of the circuit board 1, and the outer surface 5 of the light-forming element 3 is perpendicular to the surface of the circuit board 1. the angle of inclination of the inner surface 4 of the light-forming element 3 to the surface of the circuit board 1 is not less than the angle of total internal reflection of the light flux emitted by the light emitting crystals 2, which depends on the optical characteristics of the light-emitting crystals 2 and the optically transparent compound used for the manufacture of the light-forming element 3. In the described embodiment of the device, the angle of total internal reflection by the inner surface 4 of the light-forming element 3 of the light emitted by the light-emitting crystals 2 is, in particular, 39-42 °, while the angle of inclination of the inner surface 4 of the light-forming element 3 to the surface of the circuit board 1 is selected equal to 45 °. To the bottom

монтажной платы 1 прикреплены электрические выводы 6, с помощью которых осуществляется подвод электропитания к светоизлучающим кристаллам 2.the circuit board 1 attached electrical leads 6, with which the power is supplied to the light emitting crystals 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При подводе электропитания через выводы 6 к светоизлучающим кристаллам 2 они излучают световой поток, основная часть которого внутри светоформирующего элемента 3 распространяется вверх вдоль оси светоизлучающих кристаллов 2 перпендикулярно к поверхности монтажной платы 1. Указанная часть светового потока падает на внутреннюю (светоотражающую) поверхность 4 светоформирующего элемента 3 под углом 45° и отражается от нее под таким же углом, при этом он меняет направление своего распространения на угол 90°. Далее световой поток проходит через наружную (световыводящую) поверхность 5 светоформирующего элемента 3 без изменения своего направления. Таким образом, заявляемое световое устройство обеспечивает вывод основной части светового потока в боковом направлении параллельно поверхности монтажной платы 1.When the power is supplied through leads 6 to the light emitting crystals 2, they emit a light flux, the main part of which inside the light forming element 3 extends upward along the axis of the light emitting crystals 2 perpendicular to the surface of the circuit board 1. The specified part of the light flux falls on the inner (reflective) surface 4 of the light forming element 3 at an angle of 45 ° and is reflected from it at the same angle, while it changes its direction of propagation by an angle of 90 °. Further, the luminous flux passes through the outer (light-output) surface 5 of the light-forming element 3 without changing its direction. Thus, the inventive lighting device provides the output of the main part of the light flux in the lateral direction parallel to the surface of the circuit board 1.

Claims

A light device containing a chain of semiconductor light sources electrically connected to each other and located on a ring, closed by a light-forming element made of an optically transparent compound, characterized in that light-emitting crystals mounted on a circuit board are used as semiconductor light sources, the light-forming element is circular and has angled to each other flat inner and outer surfaces, while the inner surface vetoformiruyuschego element is inclined to the surface of the circuit board and its outer surface is arranged perpendicular thereto, the angle of inclination of the inner surface svetoformiruyuschego element to the surface of the circuit board is selected at least the angle of total internal reflection of said inner surface of the light flux emitted from the light emitting chip.