ЛАМПА И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР Российский патент 2018 года по МПК F21K99/00 F21V3/02 F21V7/00 F21Y101/00 F21Y105/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к лампе, например плоской сменной колбе, содержащей светоизлучающие диоды. Данное изобретение также относится к осветительному прибору, содержащему по меньшей мере одну такую лампу.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В документе CN202546362 описана светодиодная лампа, которая, помимо всего остального, содержит: патрон лампы, распложенный на дне колбы; схемную плату светоизлучающих диодов (СИДов), расположенную в патроне лампы; вертикально закрепленную панель светодиодной лампы, причем панель светодиодной лампы электрически соединена со схемной платой СИДов в патроне лампы посредством вращающегося элемента; и световодный лист, который наложен на светящуюся поверхность панели светодиодной лампы.

Однако световодный лист в документе CN202546362 может отражать часть света, излучаемого панелью светодиодной лампы, обратно к панели светодиодной лампы, тем самым снижая кпд лампы. В частности, если оптическая функция световодного листа является сильно зависящей от аргумента, соответствующее обратное отражение увеличивается. Это уменьшает кпд лампы, что увеличивает стоимость лампы. Кроме того, свет, поглощаемый панелью светодиодной лампы, увеличивает температуру панели светодиодной лампы, что может сократить срок службы лампы.

Сущность изобретения

Задача данного изобретения состоит в том, чтобы преодолеть по меньшей мере некоторые из вышеупомянутых недостатков и разработать усовершенствованную лампу.

В соответствии с первым аспектом изобретения эта и другие задачи решаются посредством лампы, содержащей: подложку; ряд твердотельных источников света, установленных на подложке; и накрывающий элемент, который накрывает ряд твердотельных источников света, причем в подложке предусмотрены отверстия между твердотельными источниками света упомянутого ряда твердотельных источников света, так что свет, излучаемый из ряда твердотельных источников света и отражаемый обратно к подложке накрывающим элементом, получает возможность пройти подложку через отверстия.

Отверстия в подложке увеличивает оптическую эффективность лампы, поскольку в противном случае свет, отражаемый обратно от накрывающего элемента, мог бы поглощаться в подложке. В частности, если оптическая функция накрывающего элемента является сильно зависящей от аргумента (эта функция означает манипуляцию ярким светом, такую как формирование или рассеивание луча), то соответствующее обратное отражение увеличивается. Помимо этого, поскольку подложка поглощает меньше света или не поглощает его вообще, температуру подложки и источников света можно уменьшить, что в свою очередь может продлить срок службы лампы.

Лампа может дополнительно содержать цоколь для соединения с патроном лампы, причем подложка является плоской и расположенной параллельно продольной оси лампы. В этом варианте осуществления отражаемый свет, который не поглощается непосредственно подложкой, с выгодой прибавляется к светоотдаче лампы в правильном направлении. Подложка может иметь периметр, включающий в себя участок цоколя и криволинейный участок, причем ряд твердотельных источников света и отверстия расположены вдоль криволинейного участка периметра подложки и следуют по нему. Накрывающий элемент может иметь плоскую центральную область, окруженную полым гребнем, простирающимся вдоль криволинейного участка периметра подложки, причем полый гребень ограничивает оптическую камеру для ряда твердотельных источников света. Накрывающий элемент может быть полупрозрачным.

Упомянутый ряд твердотельных источников света может находиться на одной стороне подложки, при этом еще один ряд твердотельных источников света установлен (и, соответственно, находится) на противоположной стороне подложки. В этом варианте осуществления свет, генерируемый на одной стороне, может смешиваться со светом на противоположной стороне, тем самым улучшая поведение лампы при смешивании. Отверстия могут облегчать смешивание цветов или потоков, понижая требования к оптической функции накрывающего элемента, что в свою очередь может снизить стоимость лампы. Лампа может дополнительно содержать еще один накрывающий элемент, который накрывает упомянутый еще один ряд твердотельных источников света, причем подложка распложена между этими двумя накрывающими элементами.

Между каждыми двумя последовательными твердотельными источниками света можно предусмотреть одиночное отверстие. В альтернативном варианте между каждыми двумя последовательными твердотельными источниками света можно было бы предусмотреть несколько меньших отверстий.

Ширина отверстий может, по существу, соответствовать ширине твердотельных источников света. Ширина отверстий может, например, находиться между 80 % и 120 % ширины твердотельных источников света. Длина отверстий может, по существу, соответствовать расстоянию между последовательными твердотельными источниками света упомянутого ряда твердотельных источников света. Длина отверстий может находиться, например, между 80 % и 100 % расстояния между последовательными твердотельными источниками света упомянутого ряда твердотельных источников света. Помимо этого, ширина и/или длина отверстий может быть по меньшей мере в два раза больше толщины подложки. Назначение отверстий состоит в том, чтобы уменьшить площадь поверхности подложки. Вместе с тем, боковые стенки отверстий увеличивают площадь поверхности, вследствие чего ширину и/или длину отверстий приходится делать достаточно большой, чтобы уменьшилась общая площадь поверхности.

Подложка может быть одиночной, отдельной и автономной подложкой. Таким образом, твердотельные источники света можно легко установить на подложку, предпочтительно - с помощью обычных методов, подобных технологии поверхностного монтажа (ТПМ). Подложка может содержать электрические соединения для твердотельных источников света. Например, подложка может быть печатной платой (ПП).

Твердотельные источники света упомянутого (первого) ряда могут быть выполнены с возможностью излучения света в направлениях к упомянутому (первому) накрывающему элементу. Аналогичным образом, твердотельные источники света упомянутого еще одного (второго) ряда могут быть выполнены с возможностью излучения света в направлениях к упомянутому еще одному (второму) накрывающему элементу. Твердотельные источники света могут быть светоизлучающими диодами.

В соответствии со вторым аспектом изобретения предложен осветительный прибор, содержащий по меньшей мере одну лампу в соответствии с первым аспектом. Этот аспект может предусматривать наличие таких же признаков и технических эффектов, как в пером аспекте изобретения, или аналогичных им.

Отметим, что изобретение относится ко всем возможным комбинациям признаков, приведенным в формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Теперь эти и другие аспекты данного изобретения будут описаны подробнее со ссылками на прилагаемые чертежи, где показан вариант (показаны варианты) осуществления изобретения.

На фиг.1 представлено перспективное изображение лампы в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения.

На фиг.2 представлена в разобранном виде лампа согласно фиг.1.

На фиг.3 представлен частичный вид сбоку в сечении лампы согласно фиг.1 и 2.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Теперь данное изобретение будет описано подробнее с нижеследующими ссылками на прилагаемые чертежи, где показаны варианты осуществления, предпочтительные в настоящее время. Вместе с тем, воплотить это изобретение можно во многих других формах, и его не следует считать сводящимся к изложенным здесь вариантам осуществления; эти варианты осуществления приведены скорее для тщательности и завершенности описания, а также для того, чтобы полностью донести его суть до специалиста. Одинаковые позиции по всему описанию обозначают одинаковые элементы.

На фиг.1-2 показана лампа 10 в соответствии с вариантом осуществления данного изобретения. Лампа 10 содержит подложку 12. Подложка 12 предпочтительно является одиночной, отдельной и автономной подложкой, хотя возможны также другие конфигурации. Подложка 12 предпочтительно является плоской, имея первую сторону 14a и вторую - противоположную - сторону 14b, а также некоторую толщину между первой стороной 14a и второй стороной 14b. Подложка 12 может быть печатной платой (ПП) с токопроводящими дорожками. Токопроводящие дорожки могут быть на одной или обеих сторонах 14a, 14b подложки 12 или они могут быть внедрены в подложку 12. Вместо того чтобы быть плоской, подложка может быть скрученной (не показано).

Лампа 10 может дополнительно содержать цоколь 16 для электрического и механического соединения с патроном лампы (не показан). Цоколь 16 также можно назвать арматурой или торцевой крышкой. В данном случае цоколь 16 представляет собой одиночный цоколь. Цоколь 16 может быть, например, резьбовым цоколем с наружной резьбой. Вместе с тем, данная лампа могла бы иметь и другой цоколь лампы, такой как штифтовой цоколь байонетного сочленения, двухштырьковый цоколь и т.д.

Подложка 12 расположена, по существу, параллельно продольной оси 18 лампы 14. Помимо этого, подложка 12 предпочтительно выполнена неподвижной относительно цоколя 16. Подложка 12 может иметь край или периметр. Периметр включает в себя участок 19 цоколя, обращенный к цоколю 16. Периметр дополнительно включает в себя криволинейный участок 20. Криволинейный участок 20 простирается от места 20ʹ до места 20ʺ, которые обозначены на фиг.1. Криволинейный участок 20 предпочтительно имитирует силуэт стеклянной оболочки, являющейся колбой традиционной лампы накаливания. Участок 20 может быть, например, криволинейным подобно части круга, хотя возможны также другие профили.

Лампа 10 может дополнительно содержать схему 22 драйвера. Схема 22 драйвера может быть расположена на отдельной схемной плате 24, соединенной с подложкой 12 посредством проводов 26.

Лампа 10 дополнительно содержит первый ряд 28a источников 30 света, установленных на первой стороне 14a подложки 12. На фиг.1 показано, что первый ряд 28a содержит одиннадцать источников 30 света, но количество источников света в ряду может быть больше или меньше. Источники 30 света первого ряда 28a выполнены с возможностью излучения света главным образом в направлениях от первой стороны 14a подложки 12. Источники 30 света могут быть твердотельными источниками света (ТИС), такими как светоизлучающие диоды (СИДы), органические СИДы (ОСИДы), полимерные СИДы (ПСИДы) или аналогичные средства. На фиг.1, 2 показано, что источники 30 света первого ряда 28a установлены вдоль криволинейного участка 20 периметра подложки 12. Таким образом, первый ряд 28a источников 30 света также расположен дугой или аркой. Источники 30 света первого ряда 28a соединены с токопроводящими дорожками подложки 12, предпочтительно, последовательно.

Лампа 10 дополнительно содержит первый накрывающий элемент 32a, который накрывает первый ряд 28a источников 30 света. На фиг.1, участок первого накрывающего элемента 32a срезан, чтобы яснее показать нижележащую структуру, но в реальной лампе 10 тот участок, конечно, не срезан, см. фиг.2. В частности, первый накрывающий элемент 32a имеет плоскую центральную область 34a, окруженную полым гребнем 36a. Полый гребень 36a имеет U-образное поперечное сечение. Полый гребень 36a следует по криволинейному участку 20 периметра подложки 12 и ограничивает оптическую камеру 38a для первого ряда 28a источников 30 света. Первый накрывающий элемент 32a может быть прозрачным или полупрозрачным, что позволяет проходить через него свету из источников 30 света. Первый накрывающий элемент 32a также может иметь некоторую оптическую функцию, например такую, как формирование или рассеивание луча.

Помимо этого, в подложке 12 между последовательными источниками 30 света первого ряда 28a предусмотрены отверстия 40. Отверстия 40 расположены вдоль криволинейного участка 20 периметра подложки 12 и следуют по этому участку. Отверстия 40 дополнительно простираются от первой стороны 14a подложки 12 до второй стороны 14b подложки 12. Поэтому отверстия 40 также можно назвать сквозными отверстиями. Боковые стенки отверстий 40 предпочтительно являются белыми или сильно отражающими. В предпочтительном варианте между каждыми двумя источниками 30 света предусмотрено одно отверстие 40, подобно отверстию 40ʹ между источниками 30ʹ и 30ʺ света. Иными словами, источники 30 света и отверстия 40 расположены в чередующемся порядке. В альтернативном варианте между двумя последовательными источниками света могут быть предусмотрены несколько меньших отверстий. Отверстия 40 предпочтительно представляют собой открытые или незаполненные пространства, но в альтернативном варианте отверстия 40 быть заполнены прозрачным материалом.

Ширина W1 отверстий 40 может, по существу, соответствовать ширине W2 источников 30 света. Ширина W1 каждого отверстия 40 может быть, например, между 80 % и 120 % ширины W2 источника 30 света. Следовательно, ширина W1 отверстий 40 может быть несколько меньшей или большей, чем ширина W2 (100 %) источников 30 света, или равной ей. Аналогичным образом, длина L отверстий 40 может, по существу, соответствовать расстоянию D между последовательными источниками 30 света первого ряда 28a. Длина L каждого отверстия 40 может быть, например, между 80 % и 100 % расстояния D. Следовательно, длина L отверстий 40 может быть несколько меньшей, или большей, чем расстояние D между последовательными источниками 30 света, или равной ему. На фиг.1-2 показано, что отверстия 40 имеют в целом прямоугольную форму. Они также могут иметь скругленные углы и быть слегка криволинейными в своем продольном направлении, чтобы обеспечить индивидуальное соответствие криволинейному участку 20 периметра подложки 12. Однако возможны и другие формы отверстий 40.

Лампа 10 может дополнительно содержать второй ряд 28b источников 30 света, установленных на второй стороне 14b подложки 12. Источники 30 света второго ряда 28b выполнены с возможностью излучения света в направлениях от второй стороны 14b подложки 12. Источники 30 света второго ряда 28b соединены с токопроводящими дорожками подложки 12. Помимо этого, источники 30 света второго ряда 28b могут находиться в тех же положениях на второй стороне 14b подложки 12, в каких источники 30 света первого ряда 28a находятся на первой стороне 14a. Иными словами, источники 30 света обоих рядов 28a и 28b расположены «задними сторонами друг к другу», хотя и с подложкой 12 между ними, см. также фиг.3. Таким образом, отверстия 40 также присутствуют между последовательными источниками 30 света второго ряда 28b. Лампа 10 может дополнительно содержать второй накрывающий элемент 32b, который накрывает второй ряд 28b источников 30 света, при этом подложка 12 заключена или расположена между обоими накрывающими элементами 32a и 32b. Подобно первому накрывающему элементу 32a, второй накрывающий элемент 32b имеет плоскую центральную область 34b, окруженную полым гребнем 36b. Полый гребень 36b следует по криволинейному участку 20 периметра подложки 12 и ограничивает оптическую камеру 38b для второго ряда 28b источников 30 света. Второй накрывающий элемент 32b может быть прозрачным или полупрозрачным, а также может иметь оптическую функцию. Эти два накрывающих элемента 32a и 32b придают лампе 10 в целом плоскую форму.

При эксплуатации лампы 10 питание подается из патрона лампы через цоколь 16, схему 22 драйвера, провода 26 и токоведущие дорожки подложки 12 в источники 30 света, которые вследствие этого излучают свет. Свет, излучаемый из источников 30 света первого ряда 28a, излучается в оптическую камеру 28a. Как обозначено стрелкой 42 на фиг.3, большинство излучаемого света будет проходить через первый накрывающий элемент 32a, обеспечивая освещение, тогда как некоторая часть излучаемого света из источников 30 света первого ряда 28a будет отражаться обратно к подложке 12 первым накрывающим элементом 32a, как обозначено стрелкой 44. Количество света, который отражается обратно, зависит - среди прочих факторов - от оптической функции накрывающего элемента 32a. Например, манипулирование ярким светом, такое как формирование или рассеивание луча, увеличивает обратное отражение. Вместе с тем, благодаря отверстиям 40 почти весь свет, отражаемый от первого накрывающего элемента 32a, пропускается на другую сторону лампы 10, где получает «еще один шанс» покинуть лампу 10 через второй накрывающий элемент 32b, как обозначено стрелкой 46. Аналогичным образом, некоторая часть света, излучаемого из источников 30 света второго ряда 28b, будет отражаться обратно к подложке 12 посредством второго накрывающего элемента 32b, но большинство отражаемого света получит возможность пройти подложку 12 через отверстия 40, так что сможет покинуть лампу 10 через первый накрывающий элемент 32a.

Посредством отверстий 40 повышается оптическая эффективность лампы 10. Помимо этого, поскольку подложка 12 поглощает меньше света или вообще не поглощает его, температуру подложки 12 и источников 30 света можно уменьшить, что в свою очередь может продлить срок службы лампы 10. Кроме того, свет 46 с выгодой добавляется к светоотдаче лампы 10 в правильном направлении. Помимо этого, свет, генерируемый на одной стороне лампы 10, может смешиваться со светом, генерируемым на другой стороне лампы 10, таким образом улучшая поведение лампы при смешивании. Отверстия 40 могут облегчать смешивание цветов или потоков, понижая требования к оптической функции накрывающего элемента (накрывающих элементов), что в свою очередь может снизить стоимость лампы 10.

Лампу можно использовать, например, в осветительных приборах или светильниках в целях освещения. Лампу 10 можно использовать как заменяющую или модифицирующую лампу в обычных осветительных приборах или светильниках.

Специалист в данной области техники поймет, что данное изобретение ни в коем случае не сводится к вышеописанным предпочтительным вариантам осуществления. Наоборот, в рамках объема притязаний прилагаемой формулы изобретения возможны многочисленные модификации и изменения. В дополнение к этому, изучив чертежи, описание и формулу изобретения, специалист в данной области техники сможет понять и внести изменения в описанные варианты осуществления. В формуле изобретения слова «содержащий (-ая, -ее, -ие) не исключает другие элементы или этапы, а признак единственного числа не исключает множество. Тот факт, что конкретные меры приведены во взаимно различных пунктах формулы изобретения, сам по себе не указывает, что нельзя с выгодой воспользоваться комбинацией этих мер.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано в светодиодных лампах и осветительных приборах, содержащих такие лампы. Техническим результатом является увеличение кпд и срока службы лампы. Лампа (10) содержит подложку (12), ряд (28a) твердотельных источников (30) света, установленных на подложке, и покрывающий элемент (32a), который покрывает ряд твердотельных источников света. В подложке предусмотрены отверстия (40) между твердотельными источниками (30) света упомянутого ряда твердотельных источников света, так что свет, излучаемый из ряда твердотельных источников света и отражаемый обратно к подложке покрывающим элементом (32а), получает возможность пройти подложку (12) через отверстия (40). 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Лампа (10), содержащая:

подложку (12);

по меньшей мере один ряд (28a) твердотельных источников (30) света, установленных на подложке; и

по меньшей мере один накрывающий элемент (32a), который накрывает ряд твердотельных источников света,

причем в подложке имеются отверстия (40) между твердотельными источниками света упомянутого ряда твердотельных источников света, так что свет, излучаемый из ряда твердотельных источников света и отражаемый обратно к подложке накрывающим элементом, получает возможность пройти подложку через отверстия,

при этом упомянутая лампа дополнительно содержит цоколь (16) для соединения с патроном лампы и подложка является плоской и расположенной параллельно продольной оси (18) лампы.

2. Лампа по п.1, в которой подложка имеет периметр, включающий в себя участок (19) цоколя и криволинейный участок (20), причем ряд твердотельных источников света и отверстия расположены вдоль криволинейного участка периметра подложки и следуют ему.

3. Лампа по п.2, в которой накрывающий элемент имеет плоскую центральную область (34a), окруженную полым гребнем (36a), проходящим вдоль криволинейного участка периметра подложки, причем полый гребень ограничивает оптическую камеру (38a) для ряда твердотельных источников света.

4. Лампа по любому из пп. 1-3, в которой упомянутый ряд твердотельных источников света находится на одной стороне (14a) подложки и другой ряд (28b) твердотельных источников света установлен на противоположной стороне (14b) подложки.

5. Лампа по п.4, дополнительно содержащая другой накрывающий элемент (32b), который накрывает упомянутый другой ряд твердотельных источников света, причем подложка распложена между двумя накрывающими элементами.

6. Лампа по п.1 или 2, в которой между каждыми двумя последовательными твердотельными источниками света предусмотрено одно отверстие.

7. Лампа по п.1 или 2, в которой ширина отверстий по существу соответствует ширине твердотельных источников света.

8. Лампа по п.1 или 2, в которой длина отверстий по существу соответствует расстоянию между последовательными твердотельными источниками света упомянутого ряда твердотельных источников света.

9. Лампа по п.1 или 2, в которой ширина и/или длина отверстий по меньшей мере в два раза превышает толщину подложки.

10. Лампа по п.1 или 2, в которой подложка является единой, отдельной и самонесущей подложкой.

11. Лампа по п.1 или 2, в которой подложка содержит электрические соединения для твердотельных источников света.

12. Лампа по п.1 или 2, в которой твердотельные источники света упомянутого ряда (28a) выполнены с возможностью излучения света в направлениях к упомянутому накрывающему элементу (32a).

13. Лампа по п.1 или 2, в которой твердотельные источники света являются светоизлучающими диодами.

14. Осветительный прибор, содержащий по меньшей мере одну лампу (10) по любому из пп.1-13.