WO2015034389A1 - Источник света - Google Patents

Источник света Download PDF

Info

Publication number
WO2015034389A1
WO2015034389A1 PCT/RU2013/000783 RU2013000783W WO2015034389A1 WO 2015034389 A1 WO2015034389 A1 WO 2015034389A1 RU 2013000783 W RU2013000783 W RU 2013000783W WO 2015034389 A1 WO2015034389 A1 WO 2015034389A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
energy
light
diffuser
converting
Prior art date
Application number
PCT/RU2013/000783
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Владимир Павлович ЛОБКО
Олег Олегович ТИХОНЕНКО
Вячеслав Петрович ХОРТОВ
Андрей Юрьевич ЩЕРБАКОВ
Original Assignee
Lobko Vladimir Pavlovich
Tikhonenko Oleg Olegovich
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 Lobko Vladimir Pavlovich, Tikhonenko Oleg Olegovich filed Critical Lobko Vladimir Pavlovich
Priority to PCT/RU2013/000783 priority Critical patent/WO2015034389A1/ru
Priority to RU2016104911A priority patent/RU2016104911A/ru
Publication of WO2015034389A1 publication Critical patent/WO2015034389A1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Definitions

  • the invention relates to the field of energy and lighting and can be used in the development, manufacture and operation of various lighting devices.
  • An analogue of the invention can be a lighting device with a low-pressure discharge lamp [1], containing lighting fixtures and a low-pressure lamp.
  • the coefficient of performance (COP) of this device is not higher than 15%.
  • the device provides the consumer with light and heats the space inside the device and lighting fixtures.
  • a prototype of the invention is a light source containing, an energy source, a housing and, at least on a part of the housing, a substance is applied that is capable of converting the energy absorbed by it into light radiation, in particular, a phosphor [2]. This set of features coincides with the features of the invention.
  • the disadvantages of the prototype are as follows: low efficiency, which amounts to 15%; high heat flux to the room (or device) where the light source is located; high temperature loads on lighting fixtures; short service life of lighting fixtures due to its heating; the need to dispose of mercury located in the light source.
  • the objective of the invention is to provide high energy efficiency of the lighting device.
  • the light source in Fig. 1 contains an energy source (1), a housing (6), a diffuser (4) and a substance (3) is deposited on the diffuser (4), capable of converting the energy absorbed by it (2 ) (radiated by an energy source), into light radiation (5), and differs from the prototype in that a laser is used as an energy source (1).
  • a laser is a device in which light is amplified by stimulated emission.
  • the main elements of the laser is a quantum generator - a device that converts pump energy (light, electric, thermal, chemical, etc.) into the energy of a coherent, monochromatic, polarized and narrowly directed radiation flux.
  • the light source can be made so that a phosphor is used as a substance (3) capable of converting the energy absorbed by it (2) into light radiation (5).
  • Luminophore from Latin lumen — light and other Greek pho ⁇ — bearing
  • Luminophore is a substance capable of converting the energy absorbed by it into light radiation (luminesce).
  • phosphors are divided into inorganic, most of which belong to crystallophosphors, and organic.
  • the luminescence of inorganic phosphors is due in most cases to the presence of extraneous cations contained in small amounts (from 2% to 0.0001%).
  • Such impurities are usually metal ions; for example, the glow of zinc sulfide is activated by a copper ion.
  • Inorganic phosphors are used in fluorescent lamps, cathode ray tubes, for the manufacture of X-ray screens, serve as indicators of radiation, etc.
  • Organic phosphors (luminogens) are used to make bright fluorescent inks, luminescent materials, are used in sensitive luminescent analysis in chemistry, biology, medicine and forensics.
  • the light source has two main elements: a phosphor and a laser.
  • the energy (2) emitted by the laser (1) falls on a diffuser (4) covered with a phosphor (3) and it glows (5).
  • the device operates as follows: the radiation from the laser is incident on the scatterer with a substance capable of converting the energy absorbed by it into light radiation, in particular, a phosphor that starts to glow.
  • visible light is emitted mainly by a phosphor, which in turn glows under the influence of laser radiation.
  • the luminous efficiency of such a light source is much higher than that of incandescent lamps of similar power and fluorescent discharge lamps due to the use of a laser.
  • the service life of such a light source can be 10 times or more longer than the service life of discharge lamps and incandescent lamps.
  • Laser heating is significantly less than that of a discharge lamp.
  • the light source does not need mercury.
  • FIG. 2 To obtain white (mixed from several colors) light, as well as to create a more uniform light flux (5) in the light source, there can be several (2) energy sources (1).
  • the diffuser (4) may take the form of various three-dimensional geometric figures.
  • a light source as a substance (H) capable of converting absorbed im energy into light radiation (5) can use a combination of several different phosphors.
  • the light source includes light reflecting elements (7, 8) located inside the housing of Fig.Z.
  • the light source, diffuser (4) and / or phosphor (3) can have inhomogeneities that introduce inhomogeneities into the light radiation.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Lasers (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится к энергетике и светотехнике и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств. Задачей изобретения является обеспечение высокой энергетической экономичности осветительного устройства. Техническими результатами являются: повышение КПД источника света примерно в два раза; снижение теплового потока в помещение (или в прибор), где расположен источник света; снижение температурных нагрузок на осветительную арматуру; увеличение срока службы осветительной арматуры; отказ от использования ртути. Все технические результаты достигаются за счет того, что источник света содержит источник энергии, корпус, рассеиватель и, по крайней мере, на рассеиватель нанесено вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию (излучаемую источником энергии), в световое излучение, и от прототипа отличается тем, что в качестве источника энергии используют лазер.

Description

ИСТОЧНИК СВЕТА
Описание
Изобретение относится к области энергетики и светотехники и может быть использовано при разработке, изготовлении и эксплуатации различных осветительных устройств.
Уровень техники.
Аналогом изобретения может быть осветительное устройство с газоразрядной лампой низкого давления [1], содержащее осветительную арматуру и лампу низкого давления. Коэффициент полезного действия (КПД) данного устройства не выше 15%. Устройство обеспечивает потребителя светом и греет пространство внутри устройства и осветительную арматуру.
Прототипом изобретения является источник света, содержащий, источник энергии, корпус и, по крайней мере, на части корпуса нанесено вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение, в частности, люминофор [2]. Данная совокупность признаков совпадает с признаками изобретения.
Недостатки прототипа следующие: низкий КПД, который составляет величину 15%; высокий тепловой поток в помещение (или в прибор), где расположен источник света; высокие температурные нагрузки на осветительную арматуру; малый срок службы осветительной арматуры из-за ее нагрева; необходимость утилизировать ртуть, расположенную в источнике света.
Раскрытие изобретения.
Задачей изобретения является обеспечение высокой энергетической экономичности осветительного устройства.
Техническими результатами являются:
• повышение КПД источника света примерно в два раза; • снижение теплового потока в помещение (или в прибор), где расположен источник света;
• снижение температурных нагрузок на осветительную арматуру;
• увеличение срока службы осветительной арматуры;
• отказ от использования ртути.
Все технические результаты достигаются за счет того, что источник света на Фиг.1 содержит источник энергии (1), корпус (6), рассеиватель (4) и на рассеиватель (4) нанесено вещество (3), способное преобразовывать поглощаемую им энергию (2) (излучаемую источником энергии), в световое излучение (5), и от прототипа отличается тем, что в качестве источника энергии (1) используют лазер.
Лазер - это устройство в котором происходит усиление света посредством вынужденного излучения. Основным элементов лазера является квантовый генератор - устройство, преобразующее энергию накачки (световую, электрическую, тепловую, химическую и др.) в энергию когерентного, монохроматического, поляризованного и узконаправленного потока излучения.
В частном случае, источник света может быть выполнен так, что в качестве вещества (3), способного преобразовывать поглощаемую им энергию (2) в световое излучение (5) используют люминофор.
Люминофор (от лат. lumen— свет и др.-греч. φορός— несущий)— вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение (люминесцировать).
По химической природе люминофоры разделяются на неорганические, большинство из которых относится к кристаллофосфорам, и органические. Свечение неорганических люминофоров (кристаллофосфоров) обусловлено в большинстве случаев присутствием посторонних катионов, содержащихся в малых количествах (от 2 % до 0,0001 %).
Такие примеси (активаторы) обычно являются ионами металлов; например, свечение сульфида цинка активируется ионом меди. Неорганические люминофоры применяют в люминесцентных лампах, электронно-лучевых трубках, для изготовления рентгеновских экранов, служат индикаторами радиации и др. Органические люминофоры (люмогены) применяют для изготовления ярких флуоресцентных красок, люминесцирующих материалов, используют в чувствительном люминесцентном анализе в химии, биологии, медицине и криминалистике.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.
В источнике света два основных элемента: люминофор и лазер. Излучаемая лазером (1) энергия (2) (видимая и/или невидимая глазом) падает на рассеиватель (4), покрытый люминофором (3) и тот светится (5).
Работает устройство следующим образом: излучение от лазера падает на рассеиватель с веществом, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение, в частности, люминофор, который начинает светиться.
В источнике света видимый свет излучается в основном люминофором, который в свою очередь светится под воздействием излучения лазера.
Световая отдача такого источника света гораздо выше, чем у ламп накаливания аналогичной мощности и люминесцентных газоразрядных ламп за счет использования лазера. Срок службы такого источника света может в 10 раз и более превышать срок службы газоразрядных ламп и ламп накаливания. Нагревание лазера существенно меньше, чем у газоразрядной лампы. Для работы источника света не нужна ртуть.
Таким образом, задача изобретения и технические результаты достигаются.
Технически целесообразно рассмотреть следующие важные для реализации источника света ситуации.
Для получения белого (смешанного из нескольких цветов) света, а также для создание более равномерного светового потока(5) в источнике света, источников энергии(1) может быть несколько(2) Фиг. 2.
Для получение выраженной формы светового потока(5) или получения эстетического эффекта в источнике света рассеиватель(4) может иметь форму различных трехмерных геометрических фигур.
Также для получение света различных цветов, оттенков или белого свет источник света в качестве вещества(З), способного преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение(5) может использовать сочетание нескольких различных люминофоров.
Для получения направленного светового потока (например, для фонарей или автомобильных фар) источник света включает отражающие световое излучение элементы(7, 8), расположенные внутри корпуса Фиг.З.
Для формирования изображений и надписей, а также для создания неоднородного светового поля источник света, рассеиватель(4) и/или люминофор(З) могут иметь неоднородности, которые вносят неоднородности в световое излучение.
Источники информации.
1. Патент РФ N°2130239, опубликованный 10.05.99 г.
2. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Люминесцентная лампа.
3. Патент US 20060227087, опубликованный 12.10.2006 г.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Источник света, содержащий источник энергии, корпус, рассеиватель и, по крайней мере, на рассеиватель нанесено вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию (излучаемую источником энергии), в световое излучение, отличающийся тем, что в качестве источника энергии используют лазер.
2. Источник света по п.1, отличающийся тем, что в качестве вещества, способного преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение используют люминофор.
3. Источник света по п.1, отличающийся тем, что источников энергии несколько.
4. Источник света по п.1, отличающийся тем, что рассеиватель имеет форму различных трехмерных геометрических фигур.
5. Источник света по п.2, отличающийся тем, что в качестве вещества, способного преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение используют сочетание нескольких различных люминофоров.
6. Источник света по п.1, отличающийся тем, что он включает отражающие световое излучение элементы, расположенные внутри корпуса.
7. Источник света по п.2, отличающийся тем, что рассеиватель и/или люминофор имеет неоднородности, которые вносят неоднородности в световое излучение.
PCT/RU2013/000783 2013-09-09 2013-09-09 Источник света WO2015034389A1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2013/000783 WO2015034389A1 (ru) 2013-09-09 2013-09-09 Источник света
RU2016104911A RU2016104911A (ru) 2013-09-09 2013-09-09 Источник света

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2013/000783 WO2015034389A1 (ru) 2013-09-09 2013-09-09 Источник света

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015034389A1 true WO2015034389A1 (ru) 2015-03-12

Family

ID=52628722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2013/000783 WO2015034389A1 (ru) 2013-09-09 2013-09-09 Источник света

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2016104911A (ru)
WO (1) WO2015034389A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2055609C1 (ru) * 1992-06-30 1996-03-10 Виктор Алексеевич Кашуба Устройство для светотерапии
WO2001040702A1 (en) * 1999-12-03 2001-06-07 Cree Lighting Company Solid state lamp
WO2009112961A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Laser light source and luminaire
RU97553U1 (ru) * 2010-04-23 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВИЛДИС" Лазерный излучатель для возбуждения люминофора
RU2408816C2 (ru) * 2009-01-27 2011-01-10 Виктор Викторович Сысун Светодиодная лампа белого свечения

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2055609C1 (ru) * 1992-06-30 1996-03-10 Виктор Алексеевич Кашуба Устройство для светотерапии
WO2001040702A1 (en) * 1999-12-03 2001-06-07 Cree Lighting Company Solid state lamp
WO2009112961A1 (en) * 2008-03-10 2009-09-17 Koninklijke Philips Electronics N.V. Laser light source and luminaire
RU2408816C2 (ru) * 2009-01-27 2011-01-10 Виктор Викторович Сысун Светодиодная лампа белого свечения
RU97553U1 (ru) * 2010-04-23 2010-09-10 Общество с ограниченной ответственностью "ВИЛДИС" Лазерный излучатель для возбуждения люминофора

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016104911A (ru) 2017-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018142723A (ja) 燐光体変換発光ダイオード、ランプ、及び照明器具
CN102844895B (zh) 照明设备
US9365766B2 (en) Wavelength conversion component having photo-luminescence material embedded into a hermetic material for remote wavelength conversion
JP2012054242A (ja) 照明装置
CN102155664A (zh) 360°全射角之高照度led灯泡
US20110038138A1 (en) Visible light generated using uv light source
Bispo-Jr et al. Eu (II)‐Activated Silicates for UV Light‐Emitting Diodes Tuning into Warm White Light
WO2016177570A1 (en) High intensity light source with temperature independent color point
US20140126198A1 (en) Illumination system with light emitting diodes arranged on nonplanar flat surfaces
US20110109218A1 (en) LED Light Structure with Internal Electronic Circuit
WO2015034389A1 (ru) Источник света
US20090322201A1 (en) Uv generated visible light source
US20180299080A1 (en) Led lamp with coated substrate
KR102527057B1 (ko) 온도 독립 색점을 갖는 고강도 광원
JP2016181415A (ja) 光源用カバー及び照明装置
US20170130910A1 (en) Laser-driven white lighting system for high-brightness applications
WO2015065226A1 (ru) Источник света на основе использования модели абсолютно черного тела
WO2015034385A1 (ru) Источник света на основе лазерного излучения
CN105627163A (zh) Led节能灯
Hunt et al. High-Quality, Energy-Efficient and Affordable Light Source using Cathodoluminescent Phosphors
RU2529014C2 (ru) Лампа вакуумная ультрафиолетового диапазона спектра
JP3147094U (ja) すぐ点く電球型蛍光ランプ
US8502482B1 (en) Compact induction lamp
KR20110000749U (ko) 방열형 엘이디장식램프
CN203404694U (zh) 一种车灯

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13892846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016104911

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13892846

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1