ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С ТОРЦЕВЫМ ДЕЙСТВИЕМ Российский патент 2012 года по МПК F21S8/00 

Настоящее изобретение относится к осветительному устройству, в частности к осветительному устройству на основе светодиодов (СД). В особенности, хотя и не обязательно, настоящее изобретение относится к устройству, создающему свет с помощью модульной системы, в которой используется конструкция со светодиодами и специальными световодами для получения уникального источника света, который имеет уникальный эстетический внешний вид с торцевым свечением, обеспечивая распределение выходящего света с очень высокой эффективностью освещения и управлением тепловым режимом.

Настоящее изобретение применимо для осветительных устройств, в общем, и, в частности, таких осветительных устройств, которые имеют центральную конструкцию, излучающую свет, распределяемый в удаленные участки для его использования. Типичным примером одного из этих типов устройств является обычный осветительный столб. В этой заявке конструкция осветительного устройства будет описана и иллюстрирована применительно к устройству типа осветительного столба.

Осветительные столбы являются частью повседневной жизни в пределах больших и небольших городов или в других городских или внегородских условиях. Одно известное осветительное устройство, включающее столб, содержит жалюзийную световую головку, посредством которой свет, генерируемый центральной лампой (загороженной большим количеством жалюзи), отражается жалюзийными поверхностями и в целом направляется в освещаемую зону. Обычно такой столб освещения работает только в двух режимах, а именно «включено» и «выключено».

Проблема, связанная с такими известными конструкциями, заключается в том, что значительная часть света, генерируемого источником света, размещенным на столбе, теряется. Согласно оценкам известный осветительный столб может излучать в освещаемую зону только 30% генерируемого света. Остальные 70% света теряются. Это свидетельствует о значительных потерях, как с точки зрения электрической энергии, так и затрат средств.

Задача настоящего изобретения заключается в создании устройства, посредством которого эффективность использования энергии и обеспечения света в осветительном столбе значительно увеличены, что приводит к меньшим негативным экологическим последствиям.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения обеспечивается осветительное устройство, содержащее, по меньшей мере, одну светодиодную матрицу (СД), которая включает в себя, по меньшей мере, один СД, соединенный с монтажной платой; по меньшей мере, одну опору, установленную и соединенную с матрицей (матрицами) из СД; светопропускающий светопроводящий элемент (световод), выполненный из светопрозрачного или полупрозрачного материала, направляющего свет к необходимым элементам осветительного оборудования, в состав которого входит указанное осветительное устройства, при этом светопроводящий элемент расположен и сконфигурирован таким образом, что свет, поступающий в светопроводящий элемент, входит в него под некоторым углом так, что он падает на границы светопроводящего элемента под углом, меньшим величины угла внутреннего преломления светопроводящего элемента, отражается обратно внутрь тела светопроводящего элемента и проходит вдоль этого элемента.

Настоящее изобретения является выгодным тем, что контроль результирующего света обеспечивает создание целенаправленного распределения света на освещаемый участок, что может быть использовано для предотвращения светового загрязнения.

Специалистам в данной области техники будет хорошо понятно, что выбор материала для формования светопроводящего элемента в значительной степени зависит от конкретного назначения осветительного устройства, а также от желательного результата. В том случае, когда светопроводящий элемент используется для упрощения передачи света от одной точки ко второй точке для последующего использования, для достижения максимальной эффективности пропускания света материал, выбранный для изготовления светопроводящего элемента, представляет собой прозрачный или светопроницаемый материал. Однако в том случае, когда в светопроводящем элементе желательно получение светового эффекта, такого как свечение, выбор будет сделан в пользу полупрозрачного материала, которому присуще свечение.

Понятно, что угол падения света относительно торцов световода является существенным для того, будет ли свет отражаться и тем самым проходить вдоль длины элемента до точки использования света, или в качестве альтернативы проходить через стенки элемента и в окружающее пространство. Следовательно, для эффективного использования настоящего изобретения важно, чтобы конструкция световода была выполнена надлежащим образом.

Хорошо известно, что свет, поступивший в светопроницаемый материал, может направленно проходить внутри тела материала между его точками, если достигается эффект полного внутреннего отражения при падении света на стенки тела материала, в данном случае материала светопроводящего элемента. Такие тела обычно называют световодами. В предпочтительном воплощении настоящего изобретения функционирование предложенного оптического устройства, направляющего свет от светодиодов до достижения им желательного места использования, основано на оригинальной конфигурации световода.

В одном воплощении настоящего изобретения светопроводящий элемент (световод) вместе с монтажной платой образуют средства, с помощью которых система передачи света контролирует свет, проходящий через осветительное устройство к месту назначения. В одном воплощении настоящего изобретения светопроводящий элемент включает такие средства, что свет, проходящий через светопроводящий элемент, направляется к его торцу для передачи в желательную точку использования света, желательный участок и в желательном направлении. Различные распределения выходящего света и картины освещения можно достигнуть и можно регулировать посредством:

изменения поперечного сечения профиля и наклона светопроводящего элемента;

выбора материала, из которого изготавливают указанный светопроводящий элемент

проектирования определенных профилей торцов световода, например, посредством включения в конструкцию одной или некоторого количества торцевых призм, или профиля с единственным искривлением торца или некоторым количеством искривлений; и

корректировки размеров и пропорции материала в приданной материалу форме;

изменения положения светодиодов относительно световода с целью фокусирования света в одном или более направлениях (как правило, фокус в горизонтальном и вертикальном направлениях).

В одном воплощении настоящего изобретения монтажная плата представляет собой плату с печатной схемой (ППС), и она может быть жесткой или гибкой монтажной платой. Светодиоды с большой мощностью используют в качестве основных источников света, а вспомогательные светодиоды с низкой мощностью служат для создания цветовых эффектов.

Светодиодные матрицы осветительного устройства могут быть смонтированы на монтажной плате. В качестве альтернативы устройство может содержать более чем одну плату, в каждой из которых имеется одна или большее количество светодиодных матриц, прикрепленных или присоединенных к ней.

В одном воплощении настоящего изобретения опора представляет собой общую опору для всех монтажных плат, установленных на осветительном столбе. Кроме того, в предпочтительном воплощении изобретения опора для монтажной платы или монтажных плат выполняет в устройстве также функцию теплоотвода.

В одном воплощении настоящего изобретения осветительное устройство включает ряд монтажных плат, каждая из которых имеет ряд размещенных на ней светодиодных матриц. В одном воплощении предусмотрено, что осветительное устройство будет содержать ряд светопроводящих элементов, размещенных по вертикали на расстоянии друг от друга по длине стойки, которая включает опору для монтажных плат или теплоотводящий элемент, и ряд светодиодных матриц, размещенных по окружности на расстоянии друг от друга вокруг указанной стойки, подвешенных вертикально на определенном расстоянии друг от друга, при этом указанные светодиодные матрицы разделены на монтажных платах промежутками таким образом, что их местоположение совпадает с вертикальным расположением светопроводящих элементов.

Теплоотвод может быть сформован из любого подходящего материала, такого, как алюминий или другой материал с хорошей теплопроводностью. Теплоотвод может быть сформован с помощью литья или прессования.

В одном воплощении настоящего изобретения теплоотвод обеспечивает также опору для монтажных плат. Теплоотвод может быть сформован с центральным проточным каналом, так, что может циркулировать текучая охлаждающая среда, например воздух, способствуя охлаждению.

Светопроводящий элемент может быть выполнен из любого подходящего материала. Таким материалом может быть светопрозрачный или при желании полупрозрачный материал, который может быть обработан до приобретения определенной форме и сохраняет эту определенную форму. Типичными примерами подходящих материалов являются полимерные материалы, такие, например, как полиакрилаты или поликарбонаты.

В предпочтительном воплощении изобретения светопроводящий элемент производят путем горячего формования, например литья под давлением.

Светопроводящий элемент профилируют таким, чтобы его форма способствовала прохождению света внутри тела материала и, кроме того, чтобы обеспечить необходимую величину угла падения света на границы светопроводящего элемента.

Когда светопроводящий элемент устанавливают для использования, например, в осветительном столбе, указанный светопроводящий элемент может быть установлен так, чтобы он охватывал по окружности теплоотвод и опору для светодиодной(ных) матрицы (матриц) и, в частности, светодиоды. В одном конкретном воплощении предусмотрено, чтобы светопроводящий элемент был выполнен с центральным отверстием, в котором могут быть размещены опора/теплоотвод. Предпочтительно, теплоотвод и указанное отверстие оба имеют такие форму и размеры, чтобы при их установке друг относительно друга они были соединены по плотной посадке. В одном примере воплощения настоящего изобретения светопроводящий элемент при установке может быть надвинут на светодиоды, смонтированные на теплоотводе, и при этом размещен вокруг светодиодов.

Светопроводящий элемент может быть сформован таким, что его толщина постепенно уменьшается от внутренней части (находящейся ближе к стойке) в направлении внешнего торца. Кроме того, основные поверхности светопроводящего элемента выполнены гладкими, и их форма меняется непрерывным образом так, что сплошность основных поверхностей не нарушается.

Свет, поступающий в светопроводящий элемент от светодиодов, направляют через специально выделенную для этого поверхность, которая может быть спрофилирована для улучшения улавливания излучаемого света, а также для направления света в тело материала под надлежащим углом. В одном примере поверхность спрофилирована так, что она изгибается вокруг светодиодов для максимального улавливания света.

Светопроводящий элемент может также в месте вывода света содержать средства, которые концентрированно направляют излучаемый свет в место его использования. Средства, которые направляют излучаемый свет, могут включать ряд призм или другие оптические средства, которые меняют угол и/или фокус излучаемого света.

В одном воплощении настоящего изобретения предусмотрено, чтобы светопроводящий элемент мог быть разделен с образованием более чем одного отдельного пути прохождения световых лучей.

Осветительное устройство согласно настоящему изобретению разработано для использования с созданием спектра видимого излучения и обеспечения осветительного столба с регулируемой и эффективной для освещения конструкцией. В одном исполнении устройства предусмотрено, что столб будет включать такую схему освещения, в которой светодиодные матрицы ориентированы или установлены так, что свет направляется в светопроводящий элемент под надлежащим углом, чтобы обеспечить прохождение света через этот элемент вдоль его длины. Настоящее изобретение может быть использовано при любой длине волны света или смеси различных длин волн.

В одном воплощении настоящего изобретения предусмотрено использование комбинации светодиодных матриц малой мощности и большой мощности, в которой светодиоды большой мощности служат для подачи света в светопроводящие элементы, а светодиоды малой мощности создают основной световой эффект.

Монтажная плата согласно настоящему изобретению может включать средства, которые регулируют электрическую энергию, подводимую к светодиодам, подключенным к монтажной плате. Кроме того, монтажная плата снабжена средствами, которые позволяют, чтобы отдельные светодиоды или группы светодиодов, соединенных с монтажной платой, можно было при желании включить или выключить. Светодиоды матрицы или матриц, имеющихся в устройстве, могут излучать свет с различными длинами волн и, следовательно, различных цветов. В результате осветительное устройство может быть регулируемым таким образом, чтобы осветительный столб излучал свет различной длины волн или различного цвета в зависимости от сигнала управления, который поступает в монтажную плату.

Кроме того, способность светодиодов матрицы включаться и выключаться может быть использована для регулирования существующей картины распределения света, испускаемого осветительным столбом или группой таких столбов. Такое функционирование может быть дополнительно или в качестве альтернативы использовано для регулирования цвета света, испускаемого столбом освещения, что позволяет получить комбинации переменного цвета света и/или обеспечить сигнализацию. Управление осветительного столба может осуществляться в ряде режимов, включая стабильный режим, в котором свет, излучаемый осветительным столбом освещения, по существу постоянный, а также ряд режимов, включающих переменный по времени режим или режим мигания, в зависимости от необходимости. Такие различные режимы могут быть использованы при работе в течение дня и в ночное время соответственно.

Кроме того, в отношении выполнения столба освещения следует отметить, что оптические элементы столба могут быть модифицированы так, чтобы они имели различные внешние формы и создавали различные конфигурации торцевого свечения, обеспечивая таким образом различные распределения света посредством светопроводящих жалюзи. Ряд размещенных по вертикали жалюзи, каждая из которых обеспечивает различные торцевые эффекты освещения, может быть объединен в один светильник с предварительно заданным общим распределением света.

Кратко можно сказать, что настоящее изобретение включает осветительное устройство со светодиодами, конструкция которого приспособлена для оптимального регулирования света и которое имеет уникальную внешнюю эстетичность с торцевым освещением. Предложенное устройство допускает множество воплощений за счет изменений формы торцевого освещения или смешения цветов различных светодиодов или схем включения светодиодов.

Одно из основных преимуществ данного устройства связано с потреблением энергии и, следовательно, с экологическими последствиями применения устройства. Специалистам в данной области техники будет понятно, что использование светодиодов в устройстве, с учетом отношения энергетического уровня генерируемого света к потреблению энергии, является более эффективным, чем использование общепринятых элементов освещения. Дополнительно следует отметить, что с помощью настоящего изобретения эффективность, характеризуемая световым излучением, генерируемым осветительным устройством, по отношению к световому излучению, используемому и испускаемому осветительным столбом, также значительно увеличивается за счет контролируемого пути прохождения света к месту его использования.

Специалистам в данной области техники хорошо понятно, что осветительное устройство и контроль прохождения света, который оно обеспечивает, являются подходящими для использования в любом осветительном устройстве, в котором свет передают от источника света к месту его использования, отделенному от источника света, и, в частности, в тех случаях, когда возможны отдельные и различные места использования света.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения обеспечивается осветительное оборудование, содержащее осветительное устройство согласно первому аспекту настоящего изобретения.

Может быть обеспечено осветительное оборудование, содержащее, по меньшей мере, одно осветительное устройство в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения.

Далее изобретение будет иллюстрировано посредством описания примера, осуществленного в соответствии с настоящим изобретением и со ссылками на сопровождающие чертежи.

Фиг.1 - схематичное изображение обычного столба освещения, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг.2 - схематичное изображение, иллюстрирующее расположение светового короба и светопроводящего элемента, вид сбоку.

Фиг.3 - схематичное изображение формы торца светопроводящего элемента, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.4 - схематичный вид в плане светового короба и светопроводящего элемента, показанных на фиг.2.

Фиг.5 - подробное изображение устройства, представленного на фиг.2-фиг.4.

Фиг.6 - подробное изображение осветительного оборудования, содержащего осветительное устройство согласно настоящему изобретению.

Фиг.7 - частичный вид в разрезе сбоку второго типа осветительного оборудования, содержащего осветительное устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.8 - трехмерное покомпонентное изображение воплощения изобретения, представленного на фиг.7.

Настоящее изобретение ниже будет описано применительно к осветительному столбу 1. Столб в соответствии с настоящим" изобретением находит одно характерное применение, касающееся регулирования движения пешеходов. Более конкретно, осветительный столб может быть использован с целью освещения пешеходных уличных магистралей. Однако будет понятно, что настоящее изобретение не ограничено любым подобным использованием и может быть применимо в любой ситуации, в которой требуется визуальная индикация и/или наличие физического препятствия движению.

Осветительный столб 1 имеет в целом форму вертикального стержня или стойки и включает внешнюю оболочку 2, которая содержит ряд отдельных участков, выполненных так, чтобы они освещались для отображения информации или знака, или просто для того, чтобы показать, что осветительный столб действительно находится в этом месте. Центральная стойка 3 содержит по меньшей мере один световой ящик и ряд светопроводящих элементов 4, размещенных вокруг указанной центральной стойки и проходящих от центра наружу к внешней оболочке осветительного столба 1.

На фиг.2-5 показано осветительное устройство 10, предназначенное для использования в настоящем изобретении. Осветительное устройство содержит:

опорный элемент 11 с круговым поперечным сечением, имеющий верхний торец 12, диаметр которого больше диаметра нижнего торца 13, и внутренний канал проходящий в продольном направлении через центр опорного элемента;

ряд монтажных плат 14, размещенных вокруг верхней отогнутой кромки опорного элемента; и

светопроводящий элемент 15, имеющий внутреннее отверстие 16, выполненное так, что при установке светопроводящего элемента граница внутреннего отверстия светопроводящего элемента проходит вокруг верхней части опорного элемента и отделена от него некоторым промежутком.

Монтажные платы выполнены в виде жестких монтажных плат, имеющих удлиненную форму. Эти монтажные платы подвешены по существу вертикально вдоль поверхности стойки 3. Вдоль длины монтажной платы в отдельных местах размещен ряд светодиодных матриц с промежутками между матрицами.

Монтажные платы могут быть использованы для регулирования светового режима (светового изображения) осветительного столба с помощью электронной схемы регулирования, которая обеспечивает подвод электрической энергии к отдельным матрицам СД, размещенным на монтажной плате так, чтобы подводимая энергия была переменной и еще обеспечивала включение и выключение светодиодов, чтобы зрительное восприятие осветительного столба регулировалось подходящим образом так, как это необходимо.

Светопроводящий элемент 15 в предпочтительном воплощении представляет собой по существу сплошное или однородное твердое тело и может быть изготовлен посредством литья под давлением. Светопроводящий элемент 15 сформован таким, что внутреннее отверстие 16 по существу соответствует форме и размерам стойки 3. Светопроводящий элемент установлен на стойке в результате проталкивания светопроводящего элемента сверху стойки и перемещения его в заданное положение. В заданном положении светопроводящий элемент 15 перекрывает соответствующую светодиодную матрицу каждой из монтажных плат так, что светодиодные матрицы оказываются заключенными между светопроводящим элементом 15 и стойкой 3. В результате светопроводящий элемент 15 размещается вокруг центральной стойки так, что светодиоды прилегают к торцу светопроводящего элемента 15, установленного вокруг отверстия 16.

Кроме того, светопроводящему элементу 15, соответствующему настоящему изобретению, придана такая форма, что он проходит от центра наружу и вниз. Таким образом, светопроводящий элемент расположен под углом с наклоном относительно столба и в целом направлен вниз. Нелинейная, криволинейная форма светопроводящего элемента обуславливает неоднородность угла между светопроводящим элементом и стойкой. Однако по существу при вертикальном расположении стойки угол наклона светопроводящего элемента приблизительно составляет от 5 до 45° относительно горизонтали.

Кроме того, общее поперечное сечения светопроводящего элемента 15 немного сужается от участка, наиболее близкого к центру, в направлении внешнего периферийного торца. Таким образом, светопроводящий элемент 15 имеет наименьшую толщину вдоль его внешнего периметра.

Кроме того, торец светопроводящего элемента, окружающего отверстие 16, искривлен таким образом, что он немного охватывает светодиоды так, что обеспечивается максимальное поступление света от светодиодов в светопроводящий элемент 15. При этом светопроводящий элемент имеет внутренний ободок или бортик, внутренний торец которого находится вблизи светодиодов и который может быть спрофилирован с образованием криволинейной или иным образом профилированной внутренней боковой поверхности светопроводящего элемента, приспособленной для размещения светодиодов.

Все изложенное выше в отношении профилирования установлено, исходя из характеристик конкретного устройства, и такое профилирование осуществляют с тем, чтобы обеспечить угол падения света, проходящего через светопроводящий элемент 15 и падающего на его границы, меньше угла внутреннего отражения материала.

Светопроводящий элемент 15 имеет такой профиль, что свет, поступающий в светопроводящий элемент 15 от светодиодов, входит под углом, а именно, падает на границу светопроводящего элемента 15 под таким углом, который меньше угла внутреннего отражения материала и, следовательно, он отражается обратно внутрь тела светопроводящего элемента 15. В результате свет проходит таким путем от одного торца, а именно, торца, охватывающего отверстие 16 светопроводящего элемента, к другому торцу - внешнему торцу светопроводящего элемента 15 и, таким образом, поступает в место его использования.

Кроме того, для повышения эффективности передачи света в место его использования внешний торец светопроводящего элемента 15 может быть выполнен с возможностью направления и/или концентрирования света надлежащим образом. Торец может быть образован призмами, как показано на фиг.3.

Светопроводящий элемент 15 сформован из полимерного материала, например, из полиметилметакрилата (ПММА), который очень хорошо передает свет и является доступным материалом. Таким образом, светопроводящий элемент выполнен по существу из твердого материала и может быть сформован из материала, который является по существу однородным по всей толщине.

На фиг.5 показана осветительная конструкция в сборе, предназначенная для использования в предложенном осветительном устройстве, и показаны пути прохождения света через устройство.

На фиг.6 показано осветительное устройство в сборе, использующее конструкцию, соответствующую настоящему изобретению. В данном примере осуществления изобретения показана центральная стойка 3, вокруг которой размещены четыре светопроводящих элемента 15, отделенные друг от друга вдоль длины стойки определенным промежутком. Элементы представленного устройства идентичны описанным выше, и для обозначения одинаковых элементов конструкции использованы одинаковые номера позиций.

Можно видеть, что каждый светопроводящий элемент имеет форму изогнутой под углом шляпы или кольцеобразного тела, находящегося снаружи от центральной стойки 3. Светопроводящие элементы обычно имеют форму усеченного конуса, за исключением того, что в показанном воплощении внутренний и внешний торцы не являются круговыми в плане. Однако и круговые профили торцов не исключены. Таким образом, световоды размещены вокруг стойки 3 и по меньшей мере частично ее охватывают.

На фиг.7 и 8 показано второе осветительное оборудование, включающее осветительное устройство, выполненное в соответствии с настоящим изобретением. Осветительное устройство представляет собой съемное устройство 100, предназначенное для использования на осветительном столбе.

Съемное осветительное устройство 100 включает верхний алюминиевый диск 102, нижний алюминиевый диск 103, элемент крепления 101 для присоединения к столбу; расположенный по окружности корпусной элемент 106, который отделяет верхний диск 102 от нижнего диска 103; и центральную стойку 105, проходящую между дисками 102, 103 центрально относительно указанных дисков.

Следует понимать, что осветительное устройство 100 показано с частичным разрезом, так что правая сторона на фиг.7 отображает внутреннюю конструкцию устройства, в то время как левая сторона показывает внешнюю поверхность расположенного по окружности корпусного элемента.

Корпусной элемент 106 выполнен из ПММА посредством литья под давлением. Корпусной элемент включает секцию 107 внешней стенки и содержит четыре внутренних элемента 108 конструкции, проходящих внутрь от секции 107 стенки с образованием свободного пространства в центральной части корпусного элемента 106 между соседними элементами 108 конструкциями. Эти элементы конструкции выполнены наподобие тарелки и могут быть в общем кольцевой формы. Корпусной элемент 106 и его внутренние тарелки 108 служат для размещения светопроводящих элементов, соответствующих настоящему изобретению.

Каждая из внутренних тарелок 108 проходит под некоторым углом вниз от центра к стенке 107 и имеет форму конуса, расширяющегося от центра к стенке 106. Тарелки 108 сформованы заодно с секцией 107 стенки. Таким образом, корпус 106 разделен на ряд уровней или ярусов, каждый из которых выполнен с возможностью соединения с соседним ярусом для образования корпуса. Соответственно каждый ярус на его верхнем и нижнем торце снабжен средствами соединения, служащими для контактного сцепления с соответствующими средствами соединения, находящимися на прилегающем ярусе. Каждый из ярусов может быть по существу одинаковой формы с остальными ярусами.

Центральная стойка 105 включает верхний участок и нижний участок и имеет форму восьмигранника. Вокруг внешней поверхности стойки расположен ряд жестких монтажных плат, которые могут быть подвешены так, что находятся в контакте с одной из сторон восьмигранной стойки. Монтажные платы могут быть установлены около верхнего торца стойки. На каждой из монтажных плат размещен ряд находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга светодиодных матриц 109 большой мощности и ряд размещенных на одинаковом расстоянии друг от друга светодиодных матриц 110 малой мощности. Указанные ряды 109 и 110 светодиодов большой и малой мощности расположены вперемежку так, что светодиодные матрицы большой и малой мощности чередуются по длине стойки.

В рассматриваемом воплощении используются четыре светодиодные матрицы 109 большой мощности и три светодиодные матрицы 110 малой мощности.

Светодиодные матрицы соединены с монтажной платой, которая содержит схему регулирования работы светодиодов. Монтажная плата спроектирована таким образом, что можно независимо включать и выключать светодиодные матрицы так, как это необходимо. Кроме того, матрицы большой мощности могут излучать белый свет, а матрицы малой мощности могут излучать цветной свет. В рассмотренной конструкции белый свет направляют вдоль длины светопроводящего элемента, и далее он распространяется через боковые поверхности корпуса. Цветной свет от матриц малой мощности проходит в светопроводящий элемент и придает окраску внешнему виду осветительного столба.

Устройство может быть сооружено посредством размещения ярусов корпусного элемента 106 снаружи центральной стойки 105, как показано на фиг.8. Стойка может быть теплопроводящей, как и в рассмотренном выше воплощении, и может быть, по меньшей мере, частично полой с тем, чтобы обеспечить прохождение через стойку воздушного потока.

Предполагается, что характерные особенности воплощений изобретения, представленных на фиг.7 и фиг.8, являются взаимозаменяемыми, насколько это практически возможно, с особенностями воплощений, представленных на фиг.1-6.

Изобретение относится к осветительным устройствам. Техническим результатом является увеличение эффективности светового излучения. Устройство включает, по меньшей мере, одну светодиодную матрицу (СД), которая содержит, по меньшей мере, один светодиод, соединенный с монтажной платой (14), по меньшей мере, один теплоотвод (11), установленный и соединенный со светодиодной матрицей (матрицами), и светопропускающий светопередающий элемент (15), выполненный из прозрачного или полупрозрачного материала, служащий для направления света к объектам, требующим освещения, который размещен и сконфигурирован таким образом, что свет, поступающий в светопроводящий элемент, входит в него под некоторым углом так, что он падает на границы светопроводящего элемента под углом, меньшим величины угла внутреннего отражения светопроводящего элемента, отражается обратно внутрь тела светопроводящего элемента и проходит вдоль длины этого элемента. Комбинация из предварительно заданного поперечного сечения световода и детально проработанной внешней торцовой кромки может быть использована для получения специально подобранного распределения света, излучаемого с внешнего торца световода. Множество световодов, использующих одинаковые или различные распределения света на торце, могут быть скомбинированы для получения общего распределения освещения, которое создает осветительное устройство. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Осветительное устройство, содержащее, по меньшей мере, одну светодиодную матрицу, которая содержит, по меньшей мере, один светодиод, соединенный с монтажной платой, по меньшей мере, одну опору для светодиодных матриц, соединенную с указанной одной или с каждой светодиодной матрицей, светопропускающий светопроводящий элемент, выполненный из прозрачного или полупрозрачного материала, для направления света от торца, примыкающего к светодиоду, к внешнему торцу, из которого свет передается в направлении требующейся точки, при использовании устройства, при этом светопроводящий элемент размещен и сконфигурирован таким образом, что свет, поступающий в светопроводящий элемент, входит в него под углом, причем под таким углом, что свет падает на границы светопроводящего элемента под углом, меньшим, чем угол внутреннего отражения светопроводящего элемента, свет отражается обратно внутрь тела светопроводящего элемента и проходит вдоль длины этого элемента.

2. Осветительное устройство по п.1, в котором светопроводящий элемент расположен так, что он охватывает по окружности опору для светодиодной матрицы (матриц) и, в частности, для светодиодов.

3. Осветительное устройство по п.2, в котором толщина светопроводящего элемента уменьшается от его внутренней части, примыкающей к светодиодам, к внешнему торцу.

4. Осветительное устройство по п.3, в котором световод имеет нелинейную криволинейную форму.

5. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором внешний торец световода приспособлен для направления или фокусирования передаваемого из него света.

6. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором световоды в целом имеют форму усеченного конуса, при этом внутренний и внешний торцы усеченного конуса не имеют форму окружности.

7. Осветительное устройство по п.6, в котором светопроводящий элемент имеет центральное отверстие для размещения опоры в отверстии, при этом опора расположена так, что при использовании устройства центральное отверстие охватывает опору по окружности.

8. Осветительное устройство по п.7, в котором опора и указанное отверстие имеют такие форму и размеры, что опора устанавливается с тугой посадкой.

9. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором вокруг указанной опоры по окружности на расстоянии друг от друга размещено множество монтажных плат, при этом каждая монтажная плата содержит ряд светодиодных матриц, расположенных на расстоянии друг от друга, при этом указанные светодиодные матрицы размещены на монтажных платах на расстоянии друг от друга так, что их местоположение совпадает с местоположением внутреннего торца светопроводящих элементов.

10. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором опора имеет протяженную форму, и множество используемых светопроводящих элементов размещено на расстоянии друг от друга по длине опоры.

11. Осветительное устройство по п.10, в котором светопроводящие элементы расположены под углом относительно опоры.

12. Осветительное устройство по п.10, в котором опора содержит центральную стойку, вокруг которой установлены светодиоды и светопроводящие элементы.

13. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором опора для указанных монтажных плат обеспечивает также теплоотвод.

14. Осветительное устройство по п.13, характеризующееся тем, что содержит множество монтажных плат, при этом опора является общим теплоотводом для указанного множества монтажных плат.

15. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором светодиодные матрицы смонтированы на монтажной плате.

16. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором светопроводящий элемент вместе с монтажной платой является средством, с помощью которого система передачи света регулируется, по меньшей мере, частично за счет профиля светопроводящего элемента для получения требующегося распределения света, излучаемого с его внешнего торца.

17. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором светопроводящий элемент содержит такие средства, что свет, проходящий вдоль светопроводящего элемента, направляется к его внешнему торцу и испускается на внешнем торце с требующимся распределением света за счет определенного профиля торца для передачи света в требующееся место в требующемся направлении.

18. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором указанная, по меньшей мере, одна светодиодная матрица, соединенная с монтажной платой, представляет собой светодиодную матрицу, используемую в качестве основного источника света, выполненную для фокусирования излучаемого светодиодами света непосредственно на внутренний торец светопропускающего светопроводящего элемента.

19. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, характеризующееся тем, что содержит более чем одну монтажную плату, каждая из которых имеет одну или более присоединенных к ней или размещенных на ней светодиодных матриц, при этом указанная опора является общей для указанного множества монтажных плат.

20. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором используется комбинация матриц со светодиодами, имеющими большую и малую мощность, при этом светодиоды большой мощности используются для передачи света внутрь светопроводящих элементов, а светодиоды малой мощности используются для создания общего светового эффекта.

21. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором монтажная плата включает средства регулирования для регулирования электрической мощности, подводимой к светодиодам, подключенным к монтажной плате, при этом на монтажной плате размещены средства, обеспечивающие возможность включения и выключения подключенных к плате отдельных светодиодов или групп светодиодов, независимо от остальных светодиодов, подключенных к указанной плате.

22. Осветительное устройство по любому из пп.1-4, в котором монтажная плата установлена с возможностью изменения положения для регулирования распределения выходящего света и углов, обеспечивающих максимальную интенсивность света.

23. Осветительное устройство по п.22, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью изменения размещения и/или ориентации монтажной платы.

24. Осветительный столб, содержащий осветительное устройство по любому из пп.1-23.