СВЕТОДИОДНЫЙ МОДУЛЬ С ПАССИВНЫМ СВЕТОДИОДОМ Российский патент 2014 года по МПК F21S4/00 H01L31/00 H01L33/00 

Изобретение относится к светодиодному модулю, состоящему из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов, которые имеют соответственно так называемую укладку с линзой, которыми соответствующий светодиод выступает из плоскости печатной платы, причем светодиоды соответственно связаны с элементом ввода светового излучения световодного тела, и посредством соответственно соотнесенного элемента ввода светового излучения соответствующий световой поток соотнесенных светодиодов излучается наружу из светодиодного модуля.

Светодиодные модули, состоящие из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов, известны уже давно. Такой светодиод состоит из анодного подключения, катодного подключения и “стакана”, в который установлен кристалл светодиода. Этот кристалл светодиода соединен посредством проволочного вывода с анодным подключением. Для защиты как катодного подключения, так и анодного подключения, а также светодиодного кристалла, эти конструктивные элементы утоплены в так называемую «укладку», которая, как правило, выполнена из пластика. Эта укладка, как правило, образует своего рода линзу, благодаря чему испускаемый светодиодным кристаллом луч света отражается наибольшей поверхностью, чтобы, по возможности, уменьшить слепящее действие на смотрящего.

Поскольку сейчас такие светодиоды уже имеют достаточную силу света, достаточную также для целей освещения, то в последнее время все больше переходят к использованию таких светодиодов также для светильников различного рода. Прежде всего, известно расположение таких светодиодов в многосекционной структуре в форме матрицы на печатной плате для достижения достаточной силы света.

Хотя срок службы таких светодиодов указывается в несколько тысяч часов, но тем не менее возможно наблюдать, что отдельные светодиоды одного светодиодного модуля могут преждевременно выйти из строя. Если предусмотрено несколько светодиодов, то, как правило, можно пренебречь выходом одного светодиода из строя по сравнению со всей световой мощностью всего светодиодного модуля. Однако выход светодиода из строя при рассмотрении светодиодного модуля снаружи является видимым снаружи и, с одной стороны, нарушает внешний вид светодиодного модуля. Хотя сила света светодиодного модуля при выходе из строя светодиода еще достаточна, зачастую по причине этого нарушенного внешнего вида светодиодный модуль заменяют, что вызывает ненужные затраты.

Согласно этому в основу изобретения положена задача разработать состоящий из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодный модуль, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи.

Согласно изобретению эта задача вместе с признаками ограничительной части п.1 формулы изобретения решена за счет того, что на печатной плате для светодиодов предусмотрен по меньшей мере один пассивный светодиод, который выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из светодиодов, и что испускаемый пассивным светодиодом световой поток проникает в элемент ввода светового излучения соответствующего светодиода и через элемент ввода светового излучения излучается наружу.

За счет такого осуществления благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода последний видится по-прежнему светящимся и общий визуальный внешний вид светодиодного модуля не нарушается.

Кроме того, согласно п.2 формулы изобретения может быть предусмотрено, что предусмотрено несколько пассивных светодиодов, которые соотнесены с несколькими светодиодами с их световыми соединительными элементами, и что соответствующий пассивный светодиод выполнен с возможностью активации при выходе из стоя одного из соответственно соотнесенных светодиодов. Благодаря такому осуществлению можно уменьшить количество используемых пассивных светодиодов до минимума. Предпочтительным образом соответствующие пассивные светодиоды при этом расположены между расположенными в матрице светодиодами, благодаря чему световой поток пассивного светодиода одновременно может достигать нескольких световых соединительных элементов окружающих светодиодов и тем самым несколько световых соединительных элементов одновременно могут обеспечиваться необходимым световым потоком за счет единственного пассивного светодиода.

Со ссылкой на чертежи ниже в качестве примера подробнее поясняется один вариант осуществления оснащенного пассивным светодиодом светодиодного модуля. На чертежах показаны:

фиг.1 - перспективный вид сверху на печатную плату с установленными на нее светодиодами и несколькими расположенными между светодиодами пассивными светодиодами;

фиг.2 - изображение в разрезе по линии II-II на фиг.1 полностью установленного служащего в качестве источника света светодиодного модуля.

На фиг.1 в качестве примера показан возможный вариант осуществления печатной платы 75, которая выполнена с несколькими расположенными в матрице светодиодами 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89. Каждый из этих светодиодов 76-89 имеет соответственно выступающую наружу линзу 100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112 или же 113, которая в состоянии установки в светодиодный модуль 1 соответственно выступает в элемент 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения световодного тела 2, как это видно на фиг.2 для светодиодов 76, 77, 78 и 79.

В данном примере осуществления предусмотрено в целом три пассивных светодиода 95, 96 и 97. В данном случае пассивный светодиод 95 светооптически соотнесен со светодиодами 78, 79, 80, 81, 89, так что испускаемый пассивным светодиодом световой поток может достичь этих соседних светодиодов 78, 79, 80, 81, 89. Пассивный светодиод 96 также соотнесен со светодиодами 76, 77, 83, 87, 88, в то время как пассивный светодиод 97 соотнесен со светодиодами 82, 84, 85, 86.

Кроме того, на фиг.1 видно, что печатная плата 75 в области светодиодов 76 и 88 имеет показанный схематически электрический соединительный штекер 115, посредством которого всем светодиодам 76-89 вместе или их группам может подаваться рабочая энергия.

В отношении принципа работы этих пассивных светодиодов 95, 96 и 97 на фиг.2 показан упрощенный вид в разрезе по линии II-II на фиг.1 установленного светодиодного модуля 1. По причине прохождения разреза на фиг.2 соответственно показаны только расположенные на печатной плате 75 светодиоды 76, 77, 78 и 79 с их линзами 100, 101, 102 и 104, а также распознаются расположенные "между" ними пассивные светодиоды 95 и 96.

В смонтированном состоянии светодиоды 76, 77, 78, 79 заданным образом выступают своими соответственно выполненными сферически выпукло линзами 100, 101, 102, 103 в соответственно соотнесенный элемент 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения, благодаря чему поступающий в элемент 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения световой поток отражается элементом 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения, например, по существу параллельно в направлении стрелки 116 наружу. На элементы 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения для предварительно заданного распределения светового потока могут быть, например, надеты или установлены перед ними дополнительные оптические системы.

Как видно на фиг.2, печатная плата 75 устанавливается в светодиодном модуле 1 между световодным телом 2 и платой 66 корпуса. Световодное тело 2 в данном случае смонтировано через монтажную раму 20 стационарно с нижней стороны на плату 66 корпуса и может быть, например, свинчено с ней с возможностью рассоединения. В области монтажного фланца 25 монтажной рамы 20 установлено уплотнение 65 и тем самым монтажная рама 20 за счет этого уплотнения 65 полностью уплотнена по периметру относительно платы 66 корпуса. Также монтажная рама 20 и световодное тело 2 могут быть выполнены монолитно.

Кроме того, видно, что светодиоды 76, 77, 78 и 79 выступают своими линзами 100, 101, 102, 103 в соответственно соотнесенный элемент 30, 31, 32 или же 33 ввода светового излучения. За счет этих элементов 30, 31, 32, 33 ввода светового излучения излучаемые в форме конуса светодиодами 76-79 или же их линзами 100-103 световые лучи по направлению стрелки 116 излучаются тем самым, по существу, вертикально вниз в равномерном световом потоке.

Если теперь один из светодиодов 76, 77, 78 или 79 выходит из строя, то соотнесенный соответственно со светодиодами 76, 77 или же 78, 79 пассивный светодиод 95 или же 96 может быть активирован за счет соответствующего управления. В зависимости от того, какой из светодиодов 76, 77, 78 или 79 вышел из строя, световой поток будет соответственно направляться в направлении стрелки 3 или же 4 в элементы 30, 31 или же 32, 33 ввода светового излучения и, например, перенаправляться ими наружу в направлении соответствующей стрелки 116.

За счет этого кажется, что соответствующий светодиод или же соответствующий элемент 30, 31 или же 32, 33 ввода светового излучения по-прежнему светит наружу, благодаря чему внешний вид светодиодного модуля 1 не нарушается.

Тем самым снаружи невозможно распознать или распознать может только опытный человек, что один из светодиодов 76, 77, 78 или 79 вышел из строя. Кроме того, преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что пассивные светодиоды 95, 96 или же 97 могут эксплуатироваться с существенно сниженной мощностью, чем светодиоды 76-89 на фиг.1 с высокой производительностью. За счет этого можно смоделировать работоспособность вышедшего из строя светодиода при крайне низком потреблении энергии.

Изобретение относится к светодиодному модулю. Технический результат - разработка состоящего из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов светодиодного модуля, в котором выход из строя отдельных светодиодов не виден снаружи благодаря «вводу» излучаемого пассивным светодиодом светового потока в элемент ввода светового излучения вышедшего из строя светодиода. Достигается тем, что в модуле, состоящем из нескольких расположенных на печатной плате светодиодов, которые имеют соответственно так называемую укладку с линзой, которыми соответствующий светодиод выступает из плоскости печатной платы, причем светодиоды связаны соответственно с элементом ввода светового излучения световодного тела и посредством соответственно соотнесенного элемента ввода светового излучения соответствующий световой поток соотнесенных светодиодов излучается наружу из светодиодного модуля. Для достижения однородного внешнего вида на печатной плате для светодиодов предусмотрен по меньшей мере один пассивный светодиод, который выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из светодиодов. Испускаемый этими пассивными светодиодами световой поток проникает в элемент ввода светового излучения соответствующего светодиода и посредством элемента ввода светового излучения излучается наружу. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Светодиодный модуль (1), состоящий из нескольких расположенных на печатной плате (75) светодиодов (76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89), которые имеют соответственно так называемую укладку с линзой (100, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113), которыми соответствующий светодиод (76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89) выступает из плоскости печатной платы, причем светодиоды (76-89) связаны соответственно с элементом (30, 31, 32, 33) ввода светового излучения световодного тела (2), и посредством соответственно соотнесенного элемента (30, 31, 32, 33) ввода светового излучения соответствующий световой поток соотнесенных светодиодов (76-89) излучается наружу из светодиодного модуля (1), отличающийся тем, что на печатной плате (75) для светодиодов (76-89) предусмотрен по меньшей мере один пассивный светодиод (95, 96, 97), который выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из светодиодов (76-89), и что испускаемый пассивными светодиодами (95, 96, 97) световой поток (стрелки 3 и 4) проникает в элемент (30, 31, 32, 33) ввода светового излучения соответствующего светодиода (76-89) и посредством элемента (30, 31, 32, 33) ввода светового излучения излучается наружу.

2. Светодиодный модуль по п. 1, отличающийся тем, что предусмотрено несколько пассивных светодиодов (95, 96 или же 97), которые соотнесены с несколькими светодиодами (78, 79, 80, 81, 89, или же 76, 77, 83, 87, 88, или же 82, 84, 85, 86) с их элементами (30, 31, 32, 33) ввода светового излучения, и что соответствующий пассивный светодиод (95, 96 или же 97) выполнен с возможностью активации при выходе из строя одного из соответственно соотнесенных светодиодов (78, 79, 80, 81, 89, или же 76, 77, 83, 87, 88, или же 82, 84, 85, 86).