ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, НАПРАВЛЯЮЩАЯ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ НЕЕ Российский патент 2018 года по МПК F21S2/00 F21V21/35 F21V23/06 F21Y101/00 

Настоящее изобретение относится к осветительной системе, содержащей направляющую и осветительный модуль. Изобретение дополнительно относится к направляющей и осветительному модулю.

Предпосылки к созданию изобретения

В розничной торговли и в офисной среде часто применяют системы с направляющими для построения осветительной системы. Такие направляющие могут подвешиваться к потолку или утапливаться в потолок. К этим направляющим можно крепить лампы. Имеются разные типы таких направляющих. Некоторые работают от напряжения 230 В, но имеются и версии, рассчитанные на меньшее напряжение, которые позволяют использовать на направляющих лампы разных типов. Направляющая работает как проводник электричества и как средство крепления лампы. Основным преимуществом систем, основанных на направляющих, является предлагаемая ими гибкость. Эта гибкость позволяет построение инфраструктуры направляющих, которые позволяют затем помещать лампы под этой инфраструктурой направляющих, построенной в таком пространстве.

В области архитектуры и дизайна интерьера существует явная тенденция к ненавязчивости. Это подразумевает или, скорее, дает возможность возникновения тенденции к созданию в розничной торговле или в офисной среде таких ненавязчивых систем освещения. В таких средах часто используют системы направляющих, поскольку они обладают большой гибкостью. Направляющие применяют для построения базовой инфраструктуры для крепления ламп и для подачи на них электроэнергии. Такие системы имеют немного недостатков.

В самых последних системах лампы подвешиваются под направляющими. В среде розничной торговли, где часто применяют узконаправленные лампы, это значит, что к направляющей крепят много мощных ламп (3000 лм), направленных на освещаемые объекты (напр., полки или манекены). Это приводит к возникновению визуально неприятной картины: направляющая с подвешенными под ними лампами, направленными в разные стороны. Это привлекает нежелательное внимание покупателей, которое должно быть направлено на продаваемые изделия.

В существующих системах, основанных на направляющих, осветительный модуль крепится к направляющей зажимами разных типов. Крепление лампы к направляющей или движение модуля часто бывает затруднено. Для этого нужны две руки и давление ладони, чтобы закрыть или открыть зажим и все это над головой и стоя на стремянке. Более того, зажим также регулярно используется для создания электрическог7о соединения, поэтому, когда лампу перемещают, она должна быть выключена и, поэтому отсутствует обратная связь о влиянии перемещения на создаваемый эффект освещения. Такое отсутствие простоты в эксплуатации ограничивает возможность владельца магазина или дизайнера освещения настраивать освещение "на лету", поскольку они видят результат уже после настройки системы. Такая возможность была бы желательной, когда владелец магазина решит переставить мебель при обновлении магазина или когда лампу нужно заменить другой, более подходящей в изменившейся ситуации.

В известных системах на основе направляющих лампы подвешиваются под направляющей. Это затрудняет подсветку объекта, находящегося на потолке, поскольку в этом случае требуется перенаправить вверх свет направленный вниз. Кроме того, на пути света окажется сама шина, нарушая равномерность света, проецируемого на потолок.

Системы освещения на основе направляющих, имеющие пару равноудаленных электропроводных (металлических) кабелей, выступающих в роли рельсов для крепления ламп, имеют недостаток, заключающийся в том, что эти кабели не обладают жесткостью и их приходится монтировать с большим натяжением, чтобы придать им некоторую жесткость, что делает монтаж таких систем относительно сложной и трудоемкой. Кроме того, натянутые равноудаленные кабели все же подвержены вибрациям и/или раздвиганию относительно небольшими силами. Этому обычно противодействуют, соединяя равноудаленные кабели мостиками, но тогда этим мостики нужно разносить друг от друга на такое небольшое расстояние, что это существенно ухудшает возможность свободного перемещения и позиционирования осветительных модулей по такой направляющей.

Как было упомянуто выше, в области современных осветительных систем имеется потребность в повышении гибкости и легкости управления пользователем количеством, направлением и характеристиками света, излучаемого системой. В театральной среде зрители и актеры привыкли видеть множество осветительных приборов, способных направлять на сцену свет с разной интенсивностью, цветом и другими характеристиками. В коммерческой среде часто применяют регулируемые рефлекторные лампы и лампы на направляющих для освещения товаров или витрин. В офисной и жилой средах лампы на направляющих обычно применяют для на конкретную рабочую зону или для создания визуального эффекта. В тех случаях, когда внешний вид самой осветительной системы участвует в создание общей эстетики [помещения], появляются дополнительные расходы на дизайн и производство. Осветительная система, содержащая направляющую со съемным осветительным модулем и отвечающая вышеописанным требованиям, известна из US7806569. В этой известной осветительной системе осветительный модуль установлен на направляющей с помощью силы притяжения между магнитным материалом осветительного модуля и магнитным материалом направляющей так, что осветительный модуль можно устанавливать, снимать или перемещать на направляющей вручную, без применения инструментов или без постоянного электрического соединения.

Тем не менее, такая известная система имеет недостатки. Один недостаток заключается в том, что хотя такая система является гибкой, она все же трудна в регулировке для разных требований к освещению из-за наличия относительно больших магнитных сил, предназначенных для удержания осветительного модуля в фиксированном положении на направляющей. Другим недостатком такой известной осветительной системы является то, что в этой известной осветительной системе довольно трудно изменить характеристики света, излучаемого системой. Когда такая осветительная система устанавливается на фальшпотолке, осветительный модуль свешивается с направляющей и крепится к ней только магнитной силой, которая должны быть достаточно большой, чтобы осветительный модуль не отсоединился от направляющей даже при ударах. Другой недостаток этой известной осветительной системы заключается в том, что она является относительно дорогой из-за применения (относительно сильных) магнитных материалов. Наконец, недостатком этой известной осветительной системы является то, что она слишком заметна из-за осветительного модуля, выступающего из направляющей. Поскольку лампы подвешены под направляющей, сама направляющая будет находиться на пути светового потока, ухудшая равномерность освещения потолка.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание осветительной системы, относящейся к типу, описанному во вступительном абзаце, в которой по меньшей мере один из недостатков устранен. Эта цель достигается с помощью осветительного устройства, содержащего:

- направляющую, содержащую по меньшей мере первый и второй рельс, взаимно проходящие равноудаленно вдоль оси, при этом первый и второй рельсы отделены друг от друга отверстием, определяющим плоскость Р и первый рельс содержит первую электропроводную шину, а второй рельс содержит вторую электропроводную шину, при этом эти шины электрически изолированы друг от друга,

- по меньшей мере один осветительный модуль, содержащий первый и второй электрические контакты, выполненные с возможностью электрического контакта с соответствующей одной из первой и второй электропроводных шин, когда [модуль] поддерживается соответствующей несущей стороной и первого, и второго рельса, и содержащий основание, имеющее противоположные первую и вторую стороны,

- при этом осветительный модуль и направляющая свободны от взаимного наложения, что позволяет демонтировать осветительный модуль с направляющей путем смещения осветительного модуля в направлении, по существу перпендикулярном плоскости Р,

в котором осветительный модуль содержит источник света и в котором осветительный модуль является лампой и осветительный модуль содержит первое светоизлучающее окно в первой стороне и второе светоизлучающее окно во второй стороне осветительного модуля для испускания световых лучей с различными характеристиками во время работы осветительной системы,

в которой каждое из первого и второго светоизлучающих окон содержат соответствующий оптический элемент с различными оптическими характеристиками.

Комбинация направляющей и осветительного модуля, содержащего источник света дает системе по настоящему изобретению преимущество легкого изменения характеристик освещения простой заменой, поворотом или переворотом осветительного модуля. В зависимости от конфигурации осветительного модуля можно просто получить различные характеристики освещения с помощью единственного осветительного модуля. Например, когда осветительный модуль содержит источник света, можно разместить этот источник света в основании, которое может иметь по меньшей мере одно светоизлучающее окно по меньшей мере в одной из первой и второй сторон. В таких вариантах осветительный модуль считается лампой, в которой первая и/или вторая сторона осветительного модуля имеет второе светоизлучающее окно. Таким образом, можно перевернуть осветительный модуль вверх ногами (другими словами на 180° вокруг горизонтальной оси) и переключиться, например, между освещением, направленным вверх, и освещением, направленным вниз, или просто переключиться между лучами с различными характеристиками, например, между узким лучом и широким лучом, или переключится между лучом, направленным влево, и лучом, направленным вправо. Альтернативно, чтобы иметь возможность переворачивать осветительный модуль и сохранять электрический контакт с шинами, модуль может иметь контакты и на первой стороне, и на второй стороне.

Вариант осветительного модуля отличается тем, что такие разные оптические характеристики являются по меньшей мере одним параметром из группы, содержащей размер, форму, полное внутреннее отражение, преломляющие и окрашивающие свойства. Альтернативно или дополнительно, другой вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль содержит по меньшей мере два источника света и тем, что каждое из первого и второго светоизлучающего окна связано с соответствующим одним из источником света. Кроме того, размеры и формы светоизлучающего окна могут быть различными для получения разных характеристик светопропускания.

По существу направляющая проходит в плоскости, хотя возможны и слегка изогнутые не плоские направляющие, которые входят в объем настоящего изобретения. Осветительная система по настоящему изобретению является более ненавязчивую осветительную систему, сохраняя [преимущества] известных систем, основанных на направляющих и, в то же время, устраняя некоторые из недостатков известных осветительных систем с направляющими. Отверстие между двумя рельсами определяет пространство, доступное для модуля. Модуль точно входит в пространство, определенное двумя рельсами. Это позволяет интегрировать лампы с направляющей, а не подвешивать их под направляющей. Кроме того, это отверстие позволяет без помех позиционировать элементы офисной инфраструктуры, например, средства кондиционирования воздуха, средства противопожарного орошения, и датчик дыма/огня.

Такая направляющая создает пространство, позволяющая модулю излучать свет, направленный вверх, с верхней стороны модуля и излучать свет, направленный вниз с нижней стороны модуля. Можно создавать модули разных типов, которые позволяют излучать свет под углом или с возможностью перенаправления света. Поэтому такая направляющая позволяет устанавливать модули разных типов (например, для верхнего и нижнего освещения). В верхнюю и нижнюю стороны модуля можно встроить датчики с полем зрения, достигающим почти 360°. Кроме того, при необходимости, могут иметь значительно большую длину, чем традиционные лампы, поскольку они могут быть вытянуты вдоль направляющей.

В осветительной системе по настоящему изобретению осветительный модуль лежит на направляющей по существу только под действием силы тяжести, поэтому осветительный модуль можно устанавливать, снимать или перемещать по направляющей вручную без инструментов или без необходимости в постоянном электрическом соединении. Осветительный модуль и направляющая не требуют захода друг на друга для демонтажа осветительного модуля с направляющей путем смещения его в направлении, по существу перпендикулярном плоскости Р, например, в направлении, противоположном направлению силы тяжести и не имеют каких-либо блокирующих или мешающих деталей, например, соединяющих структур или упругих структур, которые требуют маневрирования или отгибания для их обхода. Такая система является гибкой и допускает простую регулировку под разные требования к освещению. Чтобы предотвратить падение осветительного модуля с направляющей рельсы, на которых лежит осветительный модуль, можно оснастить гребнями, которые препятствуют боковому движению осветительного модуля и удерживают его на шинах. Поскольку в осветительной системе по настоящему изобретению для фиксации осветительного модуля на направляющей магнитные материалы не применяются, осветительная система остается относительно недорогой, но в осветительной системе по настоящему изобретению, тем не менее, магнитные материалы могут применяться, например, для удержания осветительного модуля на рельсах, для противодействия столкновениям или слишком близкому приближению друг к другу осветительных модулей, установленных на одних и тех же шинах направляющей. Однако, поскольку модуль удерживается не исключительно магнитной силой, магнитная сила в этом случае может быть относительно небольшой, в частности, когда осветительные модули установлены на колесах и могут катиться практически без трения по рельсам/направляющей. Эта относительно небольшая магнитная сила не мешает легкому демонтажу модуля с шин.

в US210157585А1 раскрывается осветительное устройство, в котором на двух имеющих форму стержней электропроводных кабелях с помощью разрезанных цилиндров лежит осветительный модуль под действием силы тяжести.

В US2010271834А1 раскрывается осветительная система, имеющая светодиодный модуль, который контактными крыльями охватывает немного больше 180° первый и второй параллельные трубчатые электропроводные рельсы.

В US2010126090А1 раскрывается потолочная плитка, содержащая источник света и лежащая электрическими контактами на соответствующих электропроводных шинах или на решетке, и выполненная с возможностью демонтажа с решетки простым перемещением плитки в направлении, противоположном направлению силы тяжести.

Краткое описание чертежей

Далее следует более подробное описание настоящего изобретения со ссылками на схематические чертежи, на которых размеры некоторых признаков могут быть преувеличены для ясности и которые являются не ограничивающими, а лишь иллюстрирующими широкие возможности изобретения. На чертежах:

Фиг. 1 - виз снизу в перспективе первого варианта осветительной системы по изобретению.

Фиг. 2 - вид сверху в перспективе осветительной системы по фиг. 1.

Фиг. 3 - сечение некоторых профилей рельсов направляющих по изобретению.

Фиг. 4 - сечение второго варианта осветительной системы по изобретению.

Фиг. 5 - сечения третьего варианта осветительной системы по изобретению.

Фиг. 6 - волнистый вариант направляющей осветительной системы по изобретению.

Фиг. 7 - две осветительные системы, соединенные друг с другом осветительным модулем по изобретению.

Фиг. 8А-6D - два наклона двух вариантов осветительного модуля на направляющей осветительной системы по изобретению.

Фиг. 9 - разные формы световодного основания осветительного модуля по изобретению.

Фиг. 10 - четвертый вариант осветительного модуля по изобретению в перспективе и частично в сечении.

Фиг. 11 - вид сверху в перспективе подключенного через емкость осветительного модуля фиксировано установленного на направляющей.

Фиг. 12 - направляющая с покрытием, выполненная с возможностью емкостного переноса энергии на осветительный модуль.

Фиг. 13 - пятый вариант осветительной системы по изобретению с источниками света, расположенными в направляющей.

Фиг. 14 - деталь рельса с источниками света на плате по фиг. 13.

Фиг. 15 - вид снизу осветительного модуля с альтернативным направляющим свет основанием для использования в системе по фиг. 13.

Фиг. 16 - вариант анодной и катодной шин, расположенных в разных рельсах и вариант осветительного модуля, соединяющего эти шины.

Фиг. 17 - электрическая схема для параллельного расположения множества осветительных модулей или источников света на направляющей.

Фиг. 18А-В - сечение конструкция язычкового магнитоуправляемого контакта и датчика, расположенного в рельсе (рельсах).

Фиг. 18С - электрическая схема осветительной системы для управления различными осветительными модулями/источниками света.

Фиг. 19А-В - виды сверху и поперечные сечения двух разных светопроводящих оснований осветительного модуля.

Фиг. 20 - вид в перспективе шестого варианта осветительной системы по изобретению.

Фиг. 21 - общий вид базовой осветительной системы по настоящему изобретению.

Подробное описание предпочтительных вариантов

Далее следует общее описание настоящего изобретения и его преимущественных вариантов на основе базового общего вида на фиг. 21. В дальнейшем более подробном описании преимущественных вариантов приводятся ссылки на фиг. 1-20.

На фиг. 21 приведен схематический вид сверху основных частей системы 1 по настоящему изобретению. Эта система освещения содержит направляющую 3, содержащую первый 5 и второй 7 рельсы, проходящие параллельно друг другу вдоль продольной оси 9. Первый и второй рельсы отделены друг от друга отверстием 11, лежащим в плоскости Р, определенной параллельными первым и вторым рельсами. Если первый и второй рельсы немного изогнуты, т.е., первый и второй рельсы совместно изгибаются из плоскости вверх или вниз, то плоскость Р считается локально и повторяет кривизну первого и второго рельсов. И первый, и второй рельсы могут электрически контактировать с осветительным модулем 17, когда он установлен на направляющую. В установленном положении первая сторона осветительного модуля лежит под действием силы тяжести на направляющей и может быть демонтирована простым смещением осветительного модуля вверх, против направления 45 действия силы тяжести. Отверстие является достаточно большим, чтобы обеспечить доступ к осветительному модулю рукой снизу для подъема осветительного модуля и пропускания его сквозь отверстие и сквозь плоскость Р под направляющую.

Два рельса (которые образуют направляющую) используются не только для несения модулей, но для электрического соединения с модулями и для позиционирования модулей. Эти два рельса могут иметь такую форму, чтобы осветительный модуль "падал на место" под действием силы тяжести и наклона рельсов. Одной из форм, выполняющих такую функцию, является усеченный открытый клин. Направляющая осветительной системы является жесткой так, чтобы не деформироваться или деформироваться в пренебрежимо малой степени, т.е., в такой степени, которая не существенна для функционирования системы, под собственным весом и, кроме того, подвергается пренебрежимо малой деформации под действием нагрузки, создаваемой весом осветительных модулей.

Электрический контакт модуля для соединения с рельсами может создаваться различными способами. Например, применяя для изготовления рельсов материал с высокой электропроводностью, например, медь, питание можно подавать на модули, помещенные на рельсы, через гальваническое соединение. Можно использовать и другие механизмы подачи питания, например, емкостную передачу мощности, которая не требует гальванического соединения между рельсами и модулями. Комбинация формы деталей, которые образуют рельсы, со способностью передавать мощность сильно облегчают установку модулей, опуская их сверху или вставляя их сбоку.

Возможно применение широкого диапазона разнообразных модулей. Они могут быть выполнены как традиционные направленные вниз осветители или светильники. Однако они могут быть более сложными лампами, оптимизированными для конкретного качества света, напр., создающими цвет, текстуру или моделирующими. Кроме того, свет может участвовать в создании атмосферы пространства. Можно изготовить заранее настроенные осветительные модули с заранее подобранной оптикой, которая создает на стенах красивые, усиливающие атмосферу рисунки. В рамки возможностей также входят динамические осветительные модули, соединенные с интернетом или содержащие встроенный датчик. Благодаря легкости их замены они почти становятся "физическими световыми приложениями".

Вариант такой осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль выполнен с возможностью прохода через плоскость Р через это отверстие. Когда направляющая смонтирована на фальшпотолке заподлицо с другими потолочными плитками, шины становятся непосредственно доступными только с одной стороны, т.е., снизу от потолка. Этот вариант осветительной системы особенно удобен, поскольку упрощается процесс добавления или замены модулей, т.е., нет необходимости временно снимать другие потолочные плитки, чтобы получить доступ к осветительной системе.

Вариант такой осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль является по существу плоским и/или первая сторона осветительного модуля расположена по существу заподлицо с первым и вторым рельсами. Таким образом, осветительный модуль не выступает из направляющей/шин , поэтому, упрощается очистка осветительной системы. Кроме того, снижается риск случайного удара о выступающий осветительный модуль и его последующего падения с направляющей, например, когда система установлена на фальшпотолке и осветительная система и/или первая сторона осветительного модуля расположена заподлицо с потолочными плитками. Кроме того, за счет этого улучшается ненавязчивость осветительной системы.

Вариант осветительной системы отличается тем. что первый и второй электрические контакты расположены на первой стороне осветительного модуля и так, что первая и вторая электропроводные шины расположены на несущей стороне соответственного первого и второго рельсов. В стандартной установленной ориентации такого варианта системы освещения установка осветительного модуля и электрический контакт шин и модуля легко осуществляются за счет силы тяжести, что позволяет использовать очень простую конструкцию и регулировать систему. Однако такой вариант связан с риском накопления пыли на электропроводных шинах. Такое накопление пыли может отрицательно повлиять на надежность электрического контакта между электропроводными шинами и электрическими контактами на осветительном модуле. Для противодействия накоплению пыли вариант осветительной системы отличается так, что первый и второй контакты расположены на боковой поверхности, проходящей от первой стороны и, опционально, соединяющейся со второй стороной, и тем, что первая и вторая электропроводные шины установлены на рельсе у соответствующей стенки рельса, проходящей от несущей стороны нормально к плоскости Р вдоль оси. В нормальной установленной ориентации осветительной системы электропроводные шины ориентированы вертикально и менее склонны собирать пыль, что снижает риск ухудшения или нарушения электрического контакта с осветительным модулем. Чтобы еще больше повысить надежность электрического контакта между шинами и модулем, вариант осветительной системы отличается тем, что электрические контакты выполнены немного магнитными, упругими и/или упруго посаженными на основании, предпочтительно на поперечной боковой стенке основания, обращенной к соответствующему одному из первого и второго рельсов. Кроме того, когда электрические контакты расположены на боковой поверхности, осветительная система получает преимущество, заключающееся в возможности поворота осветительного модуля на 180° с сохранением электрического соединения с шинами.

Вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль содержит источник света. Эта осветительная система дополнительно может отличаться тем, что в осветительном модуле с основанием размещен источник света и осветительный модуль имеет по меньшей мере одно светоизлучающее окно в по меньшей мере одной из первой и второй сторон. В этих вариантах осветительный модуль считается лампой, при этом первая и/или вторая сторона осветительного модуля имеет второе светоизлучающее окно. Таким образом имеется возможность переворачивать осветительный модуль вверх ногами (или, другими словами переворачивать на 180° вокруг горизонтальной оси) и, таким образом, переключаться между освещением, направленным вверх и освещением, направленным вниз, или просто переключаться между различными характеристиками луча, такими как узкий луч или широкий луч, или переключаться между лучом, направленным влево, и лучом, направленным вправо. Альтернативно, для того, чтобы осветительный модуль можно было переворачивать и сохранять электрический контакт с шинами, этот модуль может иметь электрические контакты и на первой, и на второй стороне.

Упругость электрических контактов может быть определена самими контактами, выполненными как пружины, или электрические контакты могут быть выполнены как упруго посаженные контактные стержни. Эти стержни выталкиваются параллельно длине модуля. Например, такой осветительный модуль имеет четыре стержня по два на каждой стороне. Профиль модуля и профиль рельса могут быть выполнены так, чтобы:

- оба стержня упирались в профиль с одной стороны;

- профиль рельса был скошен сверху так, чтобы стержни постепенно входили в модуль; это позволяет им легче войти между рельсами, которые образуют шины;

- одинаковые фаски могут быть выполнены на кромках модуля и рельсов.

На внутренней стороне профилей имеется тонкий слой меди, поэтому профили становятся проводниками. Одна сторона является анодом, а вторая - катодом.

Благодаря внутренним пружинам эти четыре стержня выталкиваются наружу. Это может привести к тому, что первый и второй рельсы могут раздвигаться друг от друга, увеличивая отверстие между ними и увеличивая риск выпадения осветительного модуля. Этому можно противодействовать следующими способами:

- применять L-образный или U-образный профиль, поскольку такие профили являются наиболее жесткими благодаря перпендикулярным полкам вдоль кромки материала по сравнению с I-образным профилем рельса;

- применять скошенный паз внутри модуля, который будет принудительно устанавливать модуль на определенном расстоянии до проводящей части и, следовательно, вталкивать стержни внутрь.

Хотя контактная поверхность стержней невелика, одна должна быть достаточно большой, чтобы проводить ток. Малая площадь поверхности имеет достоинство при движении модуля вдоль длины шины. Скобление удаляет пыль и коррозию.

Вариант осветительной системы отличается тем, что профиль поперечного сечения рельса выбран из группы, содержащей U-образный профиль, L-образный профиль, вогнутый изгиб в сторону осветительного модуля, и комбинацию первого и второго рельсов, образующую клиновидную форму. Первый и второй профилированные рельсы собирают так, чтобы между ними оставалось отверстие для осветительных модулей. Осветительные модули могут, например, быть лампами, управляющими и силовыми модулями. Форма рельсов может (частично) определять способность к самоустановке осветительного модуля. Можно использовать рельсы разных форм и размеров. Однако, имеются некоторые факторы, относящиеся к форме рельсов, которые следует учитывать в приоритетном порядке в зависимости от варианта применения. В частности, такими факторами являются следующие:

- форма должна быть такой, чтобы осветительный модуль соответствовал габаритам направляющей;

- форма должна быть такой, чтобы способность передавать мощность от рельса на осветительный модуль была достаточной;

- модуль предпочтительно должен самоцентрироваться при опускании сверху, чтобы облегчить монтаж/установку;

- для еще большего облегчения эксплуатации установленный осветительный модуль должен легко сниматься, перемещаться и устанавливаться на направляющую;

- когда осветительный модуль установлен на направляющую, постоянная сила тяжести тянет модуль вниз и в результате этой силы первый и второй рельсы могут раздвигаться, что приведет к выступанию модуля из плоскости направляющей и к небольшому провисанию его ниже уровня направляющей, чего нельзя допускать;

- варианты рельса, имеющего поверхность, обращенную (даже немного) вверх, подвержены опасности накопления пыли на этой поверхности профиля и, предпочтительно, следует не допускать возможное ухудшения передачи мощности;

- для построения системы рельсов эти рельсы должны быть соединены друг с другом по меньшей мере механически и, возможно с возможностью передачи мощности.

Такие U-образные, L-образные и клиновидные рельсы устраняют риск бокового движения осветительного модуля и/или рельсов и, таким образом, снижают риск выпадения осветительного модуля с шин и потери с контакта с ними. В частности, когда осветительный модуль снабжен канавками, которые в установленном положении охватывают по меньшей мере часть соответствующего рельса, например, имеющуюся в U-образном или L-образном профиле рельсов, он имеет преимущество, заключающееся в том, что его нельзя снять с рельсов и шин движением вбок, поэтому он всегда совмещен с шинами. Такой модуль можно снять с рельс и шин только единственным перемещением этого осветительного модуля в направлении, противоположном направлению силы тяжести. Кроме того, боковое движение одного рельса или обоих рельсов/шин также исключается, поскольку модуль охватывает (часть) рельсов. Дополнительно, такое решение увеличивает жесткость осветительной системы, поскольку сам осветительный модуль выполняет дополнительную функцию, являясь мостиком между двумя рельсами. Опционально количество мостиков можно уменьшить. Функция мостика, которую выполняет осветительный модуль, приобретает особую важность, когда направляющая сильно удлинена. Удлиненная направляющая позволяет (свободно) перемещать осветительный модуль по этой направляющей вдоль продольной оси на относительно большие расстояния, но одновременно осветительный модуль, содержащий канавки, охватывающие рельсы, работает как мостик, увеличивая жесткость удлиненной направляющей. Отверстие между первым и вторым рельсом дизайнер может использовать по своему усмотрению, в зависимости от варианта применения. В некоторых случаях желательно разместить осветительный модуль в области, определенной верхней и нижней кромками направляющей/рельсов. В других случаях допустимо небольшое выступание осветительных модулей. Осветительные модули могут оснащаться стандартными источниками света, но можно использовать и светодиоды и световоды.

особый вариант осветительной системы отличается тем, что первый и второй рельсы выровнены относительно друг друга в осевом направлении и имеют форму как (открытый усеченный) клин, проходящий вдоль оси как последовательная соединенная последовательность вставок. Эти вставки образованы выступающими внутрь и наружу частями клиновидной направляющей. Когда эти вставки согласуются с формой модуля, модуль встает в заранее определенное место. Эта конкретная форма устанавливать направляющую и осветительный модуль под углом к направлению силы тяжести или наклонно вдоль оси (продольной), тогда как модуль остается установленным во вставке, таким образом оказывается противодействие нежелательному автоматическому скольжению модулей вниз. Альтернативный способ противодействия такому нежелательному соскальзыванию является использование зажимов ил магнитов.

Осветительный модуль также может быть выполнен с возможностью перенаправления в направляющей. Такая адаптированная форма осветительного модуля, например, отчасти напоминающая сферу, может наклоняться внутри клиновидной направляющей и, следовательно, применяться для перенаправления света. Однако важно, чтобы центр тяжести всегда находился в центре радиуса сферы или так, чтобы центр тяжести сдвигался в положение между рельсами и в положение, заданное пользователем.

Вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль снабжен канавками, расположенными и на первой, и на второй стороне осветительного модуля. За счет этого осветительная система получает преимущество, заключающееся в том, что появляется возможность переворачивать осветительный модуль и, в то же время, сохранять охват модулем рельсов и, следовательно, сохранять функцию мостика, выполняемую модулем.

Вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль выбирают из группы, содержащий источник питания, преобразователь напряжения, источник тока, соединительный модуль для соединения двух осветительных систем, и интерактивный приемник пользовательского интерфейса плюс модуль управления. Потребляемая модулями мощность может быть разной. Поэтому, предлагается система с модульной системой питания, в которой источники питания сформированы с одинаковым форм-фактором. Это позволяет пользователю при необходимости добавлять к системе модули источника питания (большее количество осветительных модулей требует большего количества модулей источника питания), или заменить определенный модуль питания другим модулем большей мощности. Применение модульных источников питания также позволяет пользователю добавлять мощность там, где имеется розетка. Кроме того, модуль питания также можно опустить на шину в любом месте. Этот признак особенно удобен, когда временный показ требует локального увеличения света и источник питание легко можно перемещать с одного места на другое. Это устраняет конфликт с общими требованиями к мощности (макс. мощность на единицу площади).

Когда осветительный модуль является источником питания (???), осветительная система соединяется с сетью силовым кабелем, идущим к источнику питания, что позволяет при низкой установленной мощности осветительной системы повысить потребляемую мощность, увеличив количество источников питания. Например, если один осветительный (???) модуль источника питания имеет мощность 25 Вт, а нужна мощность 50 Вт, то для удовлетворения потребности в мощности просто добавляется второй модуль источника питания мощностью 25 Вт (с дополнительным силовым кабелем к сети или, опционально с питанием через первый модуль источника питания). Чтобы иметь гибкую установленную (входную) мощность желательно оснастить модули питания так называемой системой "автоматического баланса тока" (АБТ). Эта технология известна из электронной отрасли, где она работает в системах питания с избыточной мощностью (20 А подаются двумя источниками по 10А, и система АБТ обеспечивает равномерное распределение нагрузки). Такая технология также может применяться просто для добавления источников питания, когда нужно увеличить мощность. По существу модуль источника питания одновременно является преобразователем переменного тока в 12 В или 24 В постоянного тока, что делает систему безопасной для людей.

Осветительную систему, содержащую рельсы и электропроводные шины, можно считать элементом механической и электрической инфраструктуры. Чтобы позволить пользователю устанавливать шины в любой необходимой ему конфигурации, у него должна иметься возможность соединять разные части шин. Такой осветительный модуль, например, содержит две части модуля с кабелем между ними. Обе части выглядят одинаково и соединены с шиной. Когда осветительный модуль является соединительным модулем или "транспортным" модулем, появляется возможность очень просто электрически соединять/разъединять две осветительные системы, соседними концами, поместив/удалив соединительный модуль на обоих этих соседних концах.

Когда осветительный модуль является источником питания, осветительная система получает преимущество, заключающееся в том, что разность потенциалов между двумя шинами остается постоянной и каждый потребляющий энергию осветительный модуль, например, когда осветительным модулем является лампа, может отбирать то количество тока, которое оптимально для его источника (источников) света, например, светодиода (светодиодов). Это дает преимущество, заключающееся в том, что множество осветительных модулей, являющихся лампами, могут работать независимо друг от друга, а также преимущество жесткой наладки системы.

Помимо осветительных модулей и модулей питания в системе могут применяться и коммуникационные модули. Осветительный (???) модуль такого типа можно добавить к системе, чтобы к лампам в системах можно было подключать внешние источники, например, пульты дистанционного управления или источники данных. Для пользователя очень удобно, когда осветительный модуль является пользовательским интерактивным приемником и модулем управления, благодаря чему осветительная система получает преимущество, заключающееся в возможности легкой дистанционной настройки осветительной системы.

В настоящее время потребители неохотно заменяют обычные известные осветительные модули с направляющей или рельсами, поскольку такая замена требует сил и знаний о системе крепления/снятия. Кроме того, при демонтаже светильника, светильник лучше выключать. В настоящее время светильники сильно нагреваются и при отсоединении могут возникать искры (из-за больших токов). Для устранения обеих этих проблем демонтировать светильник лучше выключенным. Однако выключенный свет затрудняет оценку пользователем световых эффектов. В осветительной системе по настоящему изобретению существуют разные способы обойти эти проблемы. Например, первое решение заключается в том, чтобы выключить модуль через пользовательский интерфейс, в котором сигнал на выключение посылается через сеть. Второе решение заключается в автоматическом выключении модуля, когда к нему приближается ладонь. В свою очередь, модуль может автоматически включаться, когда ладонь отведена. Это можно сделать с помощью датчиков разных типов, например, инфракрасных датчиков и бесконтактных датчиков приближения.

Вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль имеет изогнутые боковые стенки. В частности, когда профиль образует вогнутый изгиб в сторону осветительного модуля или комбинация первой и второй шин имеет форму клина, осветительная система имеет преимущество, заключающееся в том, что в установленном положении этот осветительный модуль лежит своими изогнутыми боковыми стенками на рельсе и имеет возможность наклона вокруг оси, оставаясь электрически подключенным. Осветительный модуль, имеющий возможность наклона дает осветительной системе преимущество, заключающееся в возможности простого и непрерывного (т.е. не дискретными шагами) перенаправления и/или регулировки, например, светового луча, испускаемого осветительным модулем. Когда в осветительной системе имеется по меньшей мере одно светоизлучающее окно, наклоненное относительно стороны, на которой оно расположено, угол, в пределах которого можно перенаправлять световой луч, можно увеличить за счет комбинации наклона осветительного модуля им переворота модуля на 180° вокруг оси, перпендикулярной плоскости Р.

Вариант осветительной системы отличается тем, что направляющая содержит источник света и, предпочтительно, осветительный модуль содержит вводящую свет поверхность, обращенную к источнику света, и выводящую свет поверхность на своей первой стороне. Эта вводящая свет поверхность может совпадать с поперечной боковой стенкой основания, в которой упруго установлены контактные стержни. Источник света может излучать свет внутрь осветительного модуля или излучать свет в сторону перенаправляющего свет элемента, например, рефлектора или преломляющего тела для перенаправления света на освещаемый объект. Благодаря своим относительно небольшим размерам, светодиоды особенно подходят для установки на направляющей. Светодиоды дают значительно большую свободу дизайна для проектирования осветительных систем и светильников, по сравнению со светильниками, предназначенными для обычных источников света, таких как галогенные лампы накаливания, флуоресцентные лампы и газоразрядные лампы высокого давления. Кроме того, светодиоды очень быстро дешевеют и становятся более эффективными. Это приведет к тому, что в будущем они займут лишь небольшую часть списка материалов (ВОМ) по сравнению с доминирующем положением, которые они занимают в нем в настоящее время. Концепция "светодиоды бесплатно" предлагает несколько новых способов использования светодиодов для построения гибких систем.

При гибких рельсовых систем всегда возникает компромисс относительно того, какие компоненты использовать в каких частях системы. Например, электроника, оптика, механика и т.п. Обычно светодиоды и иногда приводящая электроника интегрированы в осветительный модуль. Эти компоненты/части занимают некоторое пространство. В этом варианте осветительной системы предлагается система, в которой светодиоды расположены на стороне рельса, а не в осветительном модуле, предпочтительно в комбинации с использованием волноводов, опционально с внедренными в них выводящими частицами, чтобы направлять свет на освещаемый объект в окружающем пространстве. Такой вариант позволяет создать относительно тонкую конструкцию с недорогими пассивными модулями, которые пользователь может легко заменять. Благодаря тому, что модули столь просты, разработка разнообразных модулей обходится относительно недорого, что может повысить гибкость системы с точки зрения полезности для пользователя. Другой дешевый вариант осветительной системы отличается тем, что по меньшей мере на одной из ее первой и второй сторон имеется оптическая пластина с выводящим свет рисунком.

К основным компонентам этого варианта осветительной системы относятся по меньшей мере один рельс с интегрированными светодиодами, и отдельные модули. Модули поддерживают первый и второй рельсы. Модуль содержит световод, например, в форме пластин из полиметилметакрилата. Опционально, световод содержит рассеянные частицы, которые диффузно рассеивают свет или, альтернативно, световод является диффузионной пластиной, рассеивающей свет либо за счет свойств материала, либо за счет обработки поверхности, например, пескоструйной обработки.

В комбинации рельс + светодиод имеется возможность создать механизм, благодаря которому когда осветительный модуль вставлен/присутствует, множество локальных светодиодов включаются, а когда пластина извлечена или отсутствует, эти светодиоды выключаются. Такой режим работы можно реализовать различными способами, например:

- через электропроводную дорожку на печатной плате; такой вариант позволяет динамически определять цепь;

- через обнаружение модуля → включение модуля, через конфигурации и/или датчики;

- через герметизированный магнитоуправляемый контакт (геркон), т.е., осветительный модуль (световод) с полосой магнитного материала на концах; на внутренней стороне рельса расположен геркон, который замыкает цепь, включающую светодиод, расположенный непосредственно под герконом;

- может также выполняться маскирование, один способ достижения требуемого поведения (подача света в световод с невозможностью видеть свет с остальной части шины), при постоянном включении всех светодиодов; для экранирования света от неиспользуемых светодиодов, эти светодиоды можно маскировать, например, скользящими пластинами (перед светодиодом), прикрепленными к пружинам; при укладке оптической пластины на рельсы маска будет сдвинута (убрана) и свет будет проходить в пластину, когда она поравняется со светодиодом.

Предпочтительно имеется достаточное количество светодиодов, чтобы когда модуль (модули) установлен на место, он всегда мог быть освещен по меньшей мере одним светодиодом с одной стороны; чем больше светодиодов, тем лучше, поскольку при этом улучшается гомогенность выходящего света.

Следует отметить, что в этом варианте все светодиоды соединены последовательно, что требует дополнительных мер для установки более чем одного модуля. В зависимости от настройки электронных средств можно использовать множество модулей на одном рельсе. Доля этого в этом варианте для управления током добавляется конденсатор, благодаря чему на направляющей можно использовать множество осветительных модулей. Светодиоды сгруппированы попарно и встречно соединены с конденсатором. Поскольку светодиод работает на переменном токе, конденсатор эффективно управляет током. Осветительный модуль теперь требует только соединения между первой и второй контактными точками и везде, где возникает такое соединение, пара светодиодов будет включаться. Такая конструкция позволяет соединять любое количество светодиодов. Такая система освещения с параллельным расположением светодиодов позволяет использовать множество осветительных модулей.

Вариант осветительной системы с направляющей, содержащей источник света, отличается тем, что по меньшей мере одна из шин содержит по меньшей мере одну печатную плату, на которой смонтирован по меньшей мере один светодиод. Осветительный модуль можно сдвигать в продольном направлении направляющей и светодиоды будут включаться и выключаться при движении этого модуля. Для реализации такого поведения система содержит направляющую с оптической пластиной, например, пластиной волновода, например, из полиметилметакрилата, являющейся осветительным модулем, и направляющую, содержащую первый и второй рельсы. Эти рельсы поддерживают оптическую пластину так, что пластину можно уложить в пространство между двумя рельсами, образующими направляющую. В боковой части рельсов расположены светодиоды, находящиеся на верхней поверхности печатной платы, которая также имеется в рельсах, и установленный осветительный модуль электрически контактирует с электропроводными шинами на печатной плате. Вариант осветительной системы отличается тем, что вводящая свет поверхность является боковой поверхностью, проходящей от первой стороны к второй стороне и обращена к боковой стороне рельса, на которой установлены светодиоды на соответствующей стенке рельса, проходящей вдоль оси от несущей стороны, нормальной к плоскости Р. Светодиоды и печатные платы имеют такую конструкцию, чтобы светодиоды были точно выровнены с модулями оптической пластины, т.е., осветительный модуль имеет вводящую свет поверхность, обращенную к противоположному источнику света. Имеется много возможностей конструировать осветительный модуль, если основной формой осветительного модуля является световод, кромка которого выровнена непосредственно со светодиодами в шине. От этой кромки и дополнительно имеется бесконечное количество возможностей. Например:

1. Нормальная прямая квадратная пластина из полиметилметакрилата с равномерно подмешанными рассеивающими свет частицами, например, известная как EndLighten: Evonik AKRYLITE®, см. также http://www.acrylite.net/product/acrylite/en/products/sheet/endlighten/pages/default.aspx

"Заполненный бесцветными рассеивающими свет частицами, которые заставляют свет рассеиваться вперед, акриловый лист ACRYLITE® EndLighten принимает свет через свою кромку и перенаправляет его на к поверхности для яркого, равномерного освещения. ACRYLITE® EndLighten Т является новым материалом для мощного общего освещения, который специально приспособлен для прозрачного применения с подсветкой светодиодами. В отличие от знакомого сорта ACRYLITE® EndLighten, новый материал не мутнеет и излучает свет под гораздо более вертикальным углом к поверхности. В дополнение к оптимизированному фронтальному выводу света, ACRYLITE® EndLighten Т обладает высокой прозрачностью, даже если в материал не подается свет".

Такой же осветительный модуль, как описан в п. 1), но снабженный прорезями, прорезанными лазером в материале пластины волновода под углом 45°. Они отражают часть света, не рассеянного вниз (или вниз) (???). При этом модуль по выбору направляет больше света вниз, чем вверх. Можно применять различные рисунки прорезей и структур. Прорези предпочтительно проходят не по всей ширине пластины, поскольку это нарушило бы стабильность пластины.

Если нужно только одно направление, на одной стороне можно применять простое зеркало, например, фольгу MIRO. Это позволяет приблизительно удвоить интенсивность на одной стороне.

Если в пластинчатом осветителе выполнены лазерные прорези, свет, попадающий на прорезь, меняет направление, благодаря полному внутреннему отражению. Когда применяются лазерные прорези, пластина начинает вести себя как световое пятно, когда свет с боков перенаправляется в одном направлении.

Пластина волновода осветительного модуля может выходит из плоскости Р направляющей, допуская придание ей различных форм в трехмерном пространстве.

При комбинации вышеописанных возможностей можно получить различные эффекты. Например, пластина волновода из материала EndLighten с прорезями, сделанными лазером, создают направленный свет направленный вниз и рассеянный свет во всех направлениях.

Вариант осветительной системы отличается тем, что в осветительном модуле электрические контакты расположены на концевых частях, которые контактируют с шинами, и когда осветительный модуль установлен на шинах эти электрические контакты в первой и второй контактных точках соединены, соответственно с анодной и катодной шинами, расположенными на рельсах, чтобы обеспечить зажигание (светодиодных) источников света, расположенных между первой и второй контактными точками. Например, на четырех углах (по два угла расположены на каждом конце осветительного модуля) установлены две пары "электрических контактов". Эти контакты на одной стороне осветительного модуля соединяют анод с последовательностью светодиодов, а на другом конце эта последовательность светодиодов соединена с катодом. Электрические контакты выполнены как соединительный блок из меди и каждый из них имеет два стержня. Эти два стержня находятся на таком расстоянии друг от друга, которое соответствует расстоянию между электропроводными шинами на печатной плате. Стержни, кроме того, создают силу, необходимую для создания надежного контакта между различными шинами на печатной плате через соединительный блок.

Вариант осветительной системы отличается тем. что анод и катод являются электропроводными шинами, проходящими вдоль длины рельса, предпочтительно расположенными на соответствующей стенке рельса, отходящей от несущей стороны нормально к плоскости Р вдоль оси. Профиль проводящего слоя спроектирован так, чтобы все светоизлучающие светодиоды были соединены последовательно. Над рядом светодиодов проходят анодная и катодная электропроводные шины. По существу эти шины проходят непрерывно от начала до конца направляющей/рельса. Модуль состоит из пластины из полиметилметакрилата. Полиметилметакрилат снабжен рассеивающими элементами, например, оптическая пластина снабжена выводящим свет рисунком по меньшей мере на одной из ее первой и второй сторон, что является относительно легким и дешевым способом создания таких рассеивающих элементов, так, что осветительный модуль (волновод) выглядит прозрачным, когда светодиоды не включены, и освещается/становится полупрозрачным и действует как диффузный источник света, когда светодиоды включены.

Другой вариант осветительной системы отличается тем, что анод расположен в первом рельсе, а катод расположен во втором рельсе, и тем, что осветительный модуль на поверхностях поперечной стороны, которая перекрывает зазор между первым и вторым рельсами и проходит между первой и второй шинами, содержит соединительные шины для замыкания электрической цепи и для включения (светодиодных) источников света, которые включены в эту цепь. В этом варианте каждый рельс направляющей имеет набор светодиодов, положительный или отрицательный электрод, и единственное электрическое соединение на рельс. В этом случае плюс и минус должны перекрыть отверстие между первым и вторым рельсом через поперечные стороны осветительного модуля. Таким образом, рельсы имеют относительно простую конструкцию.

В альтернативном варианте осветительного устройства все светодиоды в рельсах включены постоянно. При установке модуля свет направляется в модуль, а не куда-либо еще (напр., вверх/вниз или в поглотитель). Этот вариант технически очень прост и дешев, однако энергетически неэффективен и, следовательно, во многих случаях будет не лучшим выбором.

Способ создания требуемого более или менее автоматизированного поведения осветительной системы заключается в активном обнаружении осветительного модуля и в последующем воздействии на основании такого обнаружения. Предназначенная для этого осветительная система отличается тем, что содержит датчик. Датчики могут быть расположены в самом модуле, в направляющей или отдельно, но близко к осветительной системе и могут применяться в осветительной системе различных конфигурациях, например:

- Конфигурация 1: В этом случае индивидуальные датчики и индивидуальные светодиоды собираются в сеть и каждый светодиод и датчик имеет заранее определенное положение и адрес. Центральный процессор собирает всю информацию от датчиков и управляет светодиодами;

- Конфигурация 2: Светодиод и датчик интегрированы в один пакет и получают адрес. Центральный процессор соединен с комбинацией светодиод-датчик через адреса.

- Конфигурация 3: Светодиод и датчик интегрированы, так же, как и логические функции. Это является примером распределенной логики. Базовый вариант заключается в том, что кода датчик обнаруживает край осветительного модуля, светодиод включается. В более продвинутом варианте датчик способен собрать дополнительную информацию от кромки модуля, такую как информацию о цвете и интенсивности. Благодаря встроенному интеллекту имеется только силовая линия.

- Конфигурация 4: Светодиодный модуль содержит встроенные логические функции и отдельный датчик. Остальное аналогично конфигурации 3.

- Конфигурация 5: датчик и логические функции интегрированы в один пакет и светодиод соединен с этой комбинацией датчика-логических функций (+ драйвер).

Предусмотрены разные варианты обнаружения модуля датчиком. В этом варианте осветительный модель содержит прозрачный материал (световод), оснащенный небольшой полоской материала (краски) на боковой поверхности или сверху рядом с одной из кромок модуля. Эта полоска может определяться датчиком. Такой вариант осветительной системы отличается тем, что комбинация датчика выбрана из:

- отражающий материал + датчик оптического отражения;

- магнитная полоса + магнитных датчик, например, датчик Холла или геркон;

- электропроводная полоса + соединители, например, стержни для гальванического соединения;

- электропроводная полоса + емкостной датчик;

- радиочастотные метки/передатчики в модулях и датчики/приемники в светодиоде/рельсе.

В более продвинутых формах такие комбинации также позволяют упаковывать информацию в упорядоченную структуру шины. Эта информация может давать каждому светодиоду данные о свете, необходимом в конкретном месте. Светодиоды и свойства световода можно использовать для включения света. Даже если большая часть света должна быть выведена до того как свет достигнет конца световода, часть света все же достигнет противоположного конца световода и опционально может быть обнаружена и использована для других целей. Когда светодиод оснащен дополнительными датчиками света или когда световод работает как датчик света, такие светодиоды определяют, находится ли перед ними оптическая пластина или нет. Тогда используется принцип, согласно которому больше света от противоположного светодиода достигает противоположного датчика/светодиода работающего как датчик, когда этот свет направляется по оптической пластине, чем когда излучается в пространство довольно широким лучом.

Кроме того, полезно периодически проверять статус осветительной системы и осветительных модулей. Например, периодически каждый светодиод излучает заранее определенную "последовательность присутствия". Когда световод отсутствует, свет будет направляться во всех направлениях. Однако, при излучении в световод больше света достигнет датчика на другой стороне шины. Обнаружение этого сигнала приведет к включению светодиода на другой стороне. Такой способ даже не требует наличия противоположного светодиода, поскольку часть света, излученного в световод с одного направления, отразится обратно в том же направлении благодаря рассеивающим частицам в материале и интерфейсу между воздухом и полиметилметакрилатом.

В частности, когда в качестве источника света используются светодиоды, но также и в случае использования точечных компактных разрядных ламп и галогенных ламп накаливания относительно высокой мощности, напр., 50 Вт СВЧ (???) или 75 Вт галогенные лампы, возникает проблема теплоотвода. Предназначенный для решения этой проблемы вариант осветительной системы отличается тем, что рельсы выполнены как радиаторы для рассеяния теплоты, генерируемой осветительным модулем.

Для снижения риска коррозии электропроводных шин с сопутствующим негативным влиянием на передачу мощности с шин на осветительный модуль, вторая альтернативная осветительная система отличается тем, что между рельсами и электрическими контактами имеется промежуток, обеспечивающий возможность емкостной передачи мощности (напр., при 100 кГц), что дает дополнительное преимущество безопасного изолированного (низкого) напряжения и рельсы/шины могут быть окрашены, чтобы сделать осветительную систему еще более ненавязчивой.

Поскольку электрический контакт в осветительной системе, основанной на направляющей, неизбежно подвергается воздействию пыли и открыт для коррозии, вариант осветительной системы отличается тем, что рельсы защищены покрытием, например, покрыты краской или оксидом алюминия. Для передачи электрической мощности используется емкостное или индуктивное соединение, поскольку в обоих способов не требуется прямого контакта металла с металлом. Дополнительное достоинство рельсов с покрытием относится к эстетике. Проводники теперь имеют не "технический" внешний вид, а видны поверхности рельсов направляющей с нанесенным покрытием, которое позволяет направляющим либо смешиваться со средой, либо выделяться из нее. Например, рельсы, покрытые оксидом алюминия, были соединены с высокочастотным электрическим усилителем. Используя емкость существующую между рельсом и осветительным модулем, и добавляя соответствующую индуктивность, создается резонансная цепь. Возбуждая ее с частотой прибл. 50-2500 кГц, на [осветительный модуль] можно передавать мощность. Для требуемого согласования осветительного модуля и рельса для хорошей емкостной передачи мощности, электрические контакты осветительного модуля зафиксированы на основании осветительного модуля гибким материалом, например, силиконовым каучуком.

Электроника осветительного модуля может быть очень простой, например, осветительный модуль может иметь простой 4-диодный мост и индуктор. Мост даже можно опустить, когда используют две цепочки светодиодов, соединенных в противоположных направлениях. В этом случае цепочки будут загораться последовательно, но поскольку это происходит с высокой частотой, последовательное включение незаметно. Вероятно, тепловая нагрузка будет идентичной, даже при удвоенном токе, но при сокращенном вдвое времени.

На КПД осветительной системы влияют различные параметры. Например, полная передаваемая мощность зависит от применения правильной резонансной частоты. Эта частота зависит от емкости "соединения". Поскольку на нее может влиять правильное позиционирование или чрезмерное количество пыли, систему приходится регулировать. Это регулирование может заключаться в правильном позиционировании и удалении пыли, но, альтернативно, вариант осветительной системы по настоящему изобретению отличается тем, что содержит цепь автоматической настройки. Эта цепь автоматической настройки может, например, непрерывно проверять величину передаваемой мощностью, немного изменяя частоту, и, таким образом, отыскивая оптимальную частоту для улучшенной и эффективной передачи мощности.

Вариант осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль оснащен вращающимися колесами, позволяющими осветительному модулю кататься по направляющей вдоль ее продольной оси. Колеса могут использоваться как другое средство гальванического соединения, как в поездах. Колеса крепятся к бокам модуля, что позволяет модулю получать питание от рельсов через эти колеса. Этот вариант имеет преимущество, заключающееся в том, что движение осветительных модулей по направляющей происходит очень плавно. В осветительные модули на колесах можно установить моторы, что позволит осветительным модулям двигаться по направляющей, опционально, с дистанционным управлением. Такое решение может быть полезным в динамическом "световом шоу" или в многоцелевых помещениях, где часто приходится изменять настройки освещения. Когда рельсы и колеса изготовлены так, чтобы притягиваться друг к другу благодаря применению магнитов, осветительный модуль также можно устанавливать на шину вверх ногами, но такое решение является относительно дорогим и, поэтому, не является предпочтительным. Для снижения риска сильных столкновений осветительных модулей вследствие очень плавного движения световых модулей по направляющей вариант осветительной системы отличается тем, что осветительные модули оснащены системой предотвращения столкновений, например, содержащей отталкивающие магниты в осветительных модулях, например магнитов только с северным полюсом на поперечной стороне осветительных модулей.

Вариант осветительной системы отличается тем, что источник света является управляемым, т.е., тем, что характеристики света, излучаемого источником, являются управляемыми по интенсивности (затухание или усиление), спектральному составу, определяющему цвет, и цветовой температуре и/или по распределению света. Это дает возможность легко регулировать уровень освещения до требуемого уровня, например, через пользовательский интерфейс, напр., пульт дистанционного управления. Кроме того, это позволяет создать вариант осветительной системы, который отличается тем, что управляемый источник света имеет приемник для приема входных сигналов для задания уровня управления, например, датчиком присутствия или внешней командой от пользовательского интерфейса, и имеет активатор для управления характеристиками света по меньшей мере одного соседнего источника света. Таким образом можно получить так называемый "стайный интеллект" группы осветительных модулей. Например, ситуациями, в которых можно получить стайный интеллект и которые позволяют эффективно использовать энергию, являются:

- световые модули работают с полной интенсивностью только когда это необходимо, например, при обнаружении присутствия;

- окружающие светильники работают со средней интенсивностью, поэтому отсутствует внезапное падение интенсивности между примыкающими/соседними осветительными модулями;

- удаленные светильники работают с малой интенсивностью, поэтому отсутствуют затемненные области.

Концепция стайного интеллекта, таким образом, предпочтительно обладает такими признаками, как:

- осветительный модуль или группа осветительных модулей может обнаруживать присутствием, используя соответствующий датчик;

- осветительный модуль может обнаруживать модулированный свет, например, с помощью фотодиода;

- излучаемый свет осветительного модуля кодируется, например, используя определенную частоту или цифровой код статуса текущей работы соответствующего осветительного модуля, например:

обнаружен дневной свет > оставаться выключенным;

обнаружено присутствие > включить световую уставку 1, код 1, например, включить 100% номинальной мощности

обнаружен код 1 > включить световую уставку 2, код 2, например, включить 80% номинальной мощности

обнаружен код 2 > включить световую уставку 3, код 3, например, включить 50% номинальной мощности

обнаружен код 3 > не предпринимать никаких действий

- каждый осветительный модуль реагирует на собственный датчик присутствия и на закодированный сигнал от соседних осветительных модулей, который он обнаруживает;

Тот факт, что индивидуальный осветительный модуль реагирует на поведение окружающих его световых модулей, приводит к системному поведению всех осветительных модулей, подобному поведению стаи птиц или рыб, которое выглядит как поведение скоординированной системы или группы. Такая осветительная система дает широкие возможности обнаружения присутствия естественного освещения и соседних осветительных модулей, и поскольку направляющая имеет отверстие между первым и вторым рельсами, осветительный модуль может излучать свет и вверх и вниз. Кроме того, можно изготовит осветительные модули разных типов, которые могут излучать свет под углом, или перенаправлять свет. Следовательно такая направляющая позволяет использовать много типов осветительных модулей (напр., со светом, направленным вверх или вниз) и в верхнюю и нижнюю часть модулей можно интегрировать датчики, угол охвата которых достигает почти 360°.

Чтобы осветительная система получила ценную универсальность, она предпочтительно должны содержать систему управления, не требующую сложных операций, таких как пусконаладочные работы на новых осветительных модулях и пр. Гарантировать легкость управления гибкой и потенциально большой системой можно путем применения стайного интеллекта, и поэтому стайный интеллект закладывается в каждый осветительный модуль. Таким образом, каждый дополнительный осветительный модуль будет вести себя так же как и другие, уже имеющиеся модули. Система будет жесткой и может расширяться без ограничений. Таким образом, осветительная система очевидно имеет преимущества перед известными осветительными системами, построенными на направляющих. Ее основным достоинством является универсальность и простота в эксплуатации. Количество и тип светильников можно очень легко изменять. Кроме того, характер осветительных модулей можно адаптировать, заменяя осветительные модули.

Вариант осветительной системы отличается тем, что по меньшей мере один осветительный модуль, предпочтительно все осветительные модули, содержат цепь плавного включения. Для облегчения простого и безопасного монтажа дополнительных модулей каждый модуль желательно оснастить цепью плавного включения. Поэтому, в тот момент, когда модуль соединяется с системой, он не потребляет или не выдает большое количество энергии, не допуская искрения и других нежелательных электрических эффектов. Цепь плавного включения предназначена для ограничения бросков тока до безопасной величины. Когда источник питания включается, начальный ток, отбираемый из сети, во много раз превышает ток, текущий при работе даже на полной мощности. Существуют две причины для этого:

- при включении трансформаторы отбирают очень большой ток, пока не стабилизируется магнитный поток; этот эффект усиливается, когда питание подается, когда переменное напряжение переходит через ноль, и минимизируется, когда питание подается на пике волны переменного тока;

- при включении питания фильтрующие конденсаторы полностью разряжены и в течение короткого (но, возможно, деструктивного) периода действуют как замкнутые накоротко.

Эти явления хорошо известны производителям усилителей очень большой мощности. Бросок отбираемого тока настолько велик, что влияет на другое оборудование. Этот большой бросок тока воздействует на многие компоненты осветительной системы, например, на:

- плавкие предохранители - они должны быть медленно срабатывающими, иначе будут постоянно перегорать,

- трансформатор - сильный ток создает механические и электрические напряжения в обмотках,

- выпрямительный мост - он должен выдерживать пусковой ток, сильно превышающий нормальный, поскольку ему приходится заряжать пустые конденсаторы - это выглядит как короткое замыкание, пока не будет достигнуто заметное напряжение,

- конденсаторы - бросок тока во много раз превышает номинальную пульсирующую компоненту постоянного тока для конденсаторов и приводит к напряжениям во внутренних электрических соединениях.

Настоящее изобретение дополнительно относится к направляющей, пригодной для использования в осветительной системе по настоящему изобретению. Варианты этой направляющей имеют характеристики направляющей осветительной системы в описанных выше вариантах.

Настоящее изобретение дополнительно относится к осветительному модулю пригодному для использования осветительной системе по настоящему изобретению. Варианты такого осветительного модуля имеют характеристики осветительного модуля осветительной системы, варианты которой описаны выше.

На фиг. 1 и 2 схематически показаны в перспективе, соответственно, вид снизу и вид сверху осветительной системы 1 по настоящему изобретению. Эта осветительная система содержит направляющую 3, состоящую из первого 5 и второго 7 рельса, проходящих параллельно друг другу вдоль продольной оси 9. Первый и второй рельсы разделены друг от друга отверстием 11, лежащим в плоскости Р, определенной параллельными первым и вторым рельсами. Если первый и второй рельсы немного изогнуты, т.е., первый и второй рельсы совместно изгибаются из плоскости вверх или вниз, то плоскость Р считается локальной и повторяет изгиб первого и второго рельсов. Первый и второй рельс в сечении имеют U-образный профиль. И первый, и второй рельсы содержат соответствующую проводящую шину 13, 15, которые изолированы друг от друга и расположены на соответствующей стенке 14 рельса, проходящей от несущей стороны 6 рельса нормально к плоскости Р вдоль оси. Альтернативно, проводящие шины могут быть расположены на самих соответствующих несущих сторонах. Осветительная система дополнительно содержит осветительный модуль 17, на чертеже источник питания/преобразователь напряжения/источник питания/приемник интерактивного пользовательского интерфейса, плюс управляющий модуль, имеющий основание 19 с первым концом 21 и вторым концом 23, которые имеют первый 25 и, соответственно второй 27 электрические контакты (см. напр., фиг. 4). В положении, установленном на направляющую, осветительный модуль лежит на несущей стороне рельса и электрические контакты контактируют с проводящими шинами. Основание содержит первую 29 и вторую 31 сторон, каждая из которых имеет на первом и втором конце соответствующую канавку 33, которая в установленном состоянии охватывает часть соответственно первого и второго рельсов. Канавки имеются и на первой, и на второй стороне основания и на обеих сторонах имеются электрические контакты, что позволяет свободно перемещать осветительный модуль на направляющей вдоль оси и/или переворачивать вокруг горизонтальной оси и, таким образом, устанавливать его в обратной ориентации. На первой стороне имеется первое светоизлучающее окно 37а с первым преломляющим (коллимирующим) оптическим элементом 101а, а на второй стороне имеется второе светоизлучающее окно 37b со вторым преломляющим (расширяющим) оптическим элементом 101b. Первый и второй оптические элементы различаются по цвету и характеристикам преломления, а первое и второе светоизлучающие окна различаются и по размеру и по форме. Каждое светоизлучающее окно связано с соответствующим источником света (не показан). Кроме того, возможен поворот [модуля] на 180° вокруг вертикальной оси. В установленном положении первая сторона осветительного модуля находится практически заподлицо с первым и вторым рельсами и лежит на направляющей исключительно за счет силы тяжести и может быть снят с нее простым смещением осветительного модуля вверх в направлении, противоположном направлению 45 силы тяжести. Отверстие достаточно велико, чтобы обеспечить доступ к осветительному модулю ладонью снизу и пропустить его сквозь отверстие и сквозь плоскость Р под направляющую.

На фиг. 3 показано сечение некоторых рельсов направляющей 3 по настоящему изобретению. Верхний вариант иллюстрирует первый 5 и второй 7 рельсы, которые совместно образуют в сечении клин, т.е., имеют V-образную форму с удаленной нижней частью, что приводит к образованию отверстия 11 между рельсами. В центральном варианте каждый рельс имеет S-образное или Z-образное сечение, которое альтернативно может быть U-образным или L-образным сечением. Эти формы являются относительно жесткими, что полезно для удлиненных направляющих, поскольку потребуется относительно немного мостиков (не показаны) между первым и вторым рельсами для удержания первого и второго рельсов в равноудаленном положении. В нижнем варианте в сечении рельсы 5 и 7 изогнуты так, чтобы их углубления были обращены друг к другу, что допускает некоторое изменение наклона установленного на направляющую осветительного модуля.

На фиг. 4 показано сечение второго варианта осветительной системы 1 по настоящему изобретению. В этом варианте осветительный модуль 17 содержит источник 35 света, на чертеже представленный двумя светодиодами в основании 19, которое на первой стороне 29 имеет светоизлучающее окно 37, через которое при работе выпускается свет вниз от направляющей 3. Осветительный модуль на первом 21 и втором 23 концах имеет упругие контакты 25, 37, расположенные на первой 29 и второй 31 сторонах основания и лежит упругими контактами на рельсах 5, 7 клиновидной направляющей 3.

На фиг. 5 показано сечение третьего варианта осветительной системы 1 по настоящему изобретению, в которой осветительный модуль 17 находится в горизонтальном положении и в наклонном положении относительно плоскости Р и отверстия 11. Боковые стороны 39, 41 осветительного модуля изогнуты и каждая из них имеет металлическое электропроводное покрытие 25, 27, которое работает как электрические контакты 25, 27 модуля и которое электрически соединены с соответствующими электропроводными шинами 13, 15 на рельсах 5, 7. Фрикционный контакт между осветительным модулем и рельсами позволяет осветительному модулю оставаться в немного наклоненной ориентации (для направления светового луча 43, излучаемого под углом α к направлению силы тяжести через светоизлучающее окно 37). Однако, когда угол наклона становится слишком большим, т.е., когда конец 21, 23 осветительного модуля находится слишком близко к нижней части одного из рельсов, он автоматически соскальзывает обратно к меньшему, более безопасному углу наклона.

На фиг. 6 показана волнистая версия направляющей 3 осветительной системы по настоящему изобретению. Направляющая содержит выровненные относительно друг друга первый 5 и второй 7 рельсы, которые совместно образуют открытый усеченный клин. Этот клин проходит вдоль оси 9 как последовательная соединенная последовательность вставок 47, образованных парами выгнутых поочередно внутрь 49 и наружу 51 частей первого и второго рельсов. Выгнутые внутрь и наружу части первого рельса выровнены по оси с выгнутыми внутрь и наружу частями второго рельса. "Выровнены" по оси в этом отношении значит, что выгнутые внутрь части первого рельса расположены непосредственно напротив выгнутых внутрь частей второго рельса. То же относится и к частям, выгнутым наружу. Таким образом, форма направляющей напоминает гусеницу. Осветительный модуль имеет форму, согласующуюся с формой вставок. Направляющая такого типа позволяет наклонять ее относительно ее продольной оси 9 и, в то же время, осветительные модули не будут соскальзывать вниз с направляющей, а будут оставаться в требуемом месте.

На фиг. 7 показаны первая 1а и вторая 1b осветительные системы, соединенные друг с другом осветительным модулем 17 по настоящему изобретению. На чертеже осветительный соединительный модуль состоит из одной части, которая более или менее требует, чтобы направляющие первой и второй осветительных систем были выровнены, т.е. проходили в одной плоскости Р в одном направлении вдоль оси 9. Плоскость Р проходит нормально к плоскости чертежа и параллельно оси. Альтернативно, осветительный соединительный модуль может состоять их двух частей, которые соединены кабелем и которые допускают значительно большую гибкость в ориентации и/или положении первой и второй осветительных систем.

На фиг. 8А-D показаны два положения наклона для двух вариантов осветительного модуля 17 на направляющей 3 осветительной системы 1 по настоящему изобретению. Фиг. 8А-В относятся к одному варианту с разным наклоном осветительного модуля и, поэтому, испускающему световой луч под, соответственно первым α1 и вторым α2 углом к направлению 45 действия силы тяжести. Для направления луча под относительно большим углом α2, наклон осветительного модуля должен быть относительно большим, т.е., также равным α2, который в некоторых случаях буде слишком большим. Создав осветительный модуль, в котором источник света в его основании предварительно наклонен под углом α3, как показано на фиг. 8С-D, направление светового луча под углом α2 требует лишь небольшого наклона осветительного модуля, т.е., α2-α3. Для того, чтобы свет выходил под углом α1, осветительный модуль нужно наклонить на угол α1-α3, который может быть относительно небольшим отрицательным углом. Поворот модуля на 180° вокруг вертикальной оси, параллельной направлению силы тяжести, позволяет создать аналогичную, но зеркальную конфигурацию.

На фиг. 9 показаны другие формы осветительных модулей в трехмерном пространстве в осветительной системе 1 по настоящему изобретению. Осветительный модуль 17 слева на чертеже содержит световод 20, выполненный из полиметилметакрилата, в основании 19 осветительного модуля. Этот осветительный модуль содержит источники 35 света и на первом 21 и на втором 23 концах основания 1 (более подробно показанные на центральной части чертежа). Во время работы генерируемый ими свет вводится в световод основания. Световод основания содержит выгнутую вниз часть 53, расположенную ниже плоскости Р. В толще материала световода имеется выводящая свет структура 55, на чертеже показанная как рассеивающие свет частицы, так, чтобы выгнутая часть равномерно испускала свет. Вариант справа на чертеже иллюстрирует осветительные модули с трехмерным фасеточным основанием. В каждой грани расположен по меньшей мере один источник света. Полученные узоры распределения света или узоры луча зависят от фасеточной структуры основания, поэтому можно получить разнообразные узоры светового луча.

На фиг. 10 показан четвертый вариант осветительной системы 1, содержащий осветительный модуль 17 по настоящему изобретению в перспективе и частично в сечении. Осветительная система содержит направляющую 3, содержащую рельсы 5, 7, имеющие L-образное сечение. Каждый рельс имеет электропроводную шину 13 ) и, соответственно, 15) в вертикальной стенке 14 рельса, которая отходит от несущей стороны 6 нормально к плоскости Р вдоль оси 9. Несущая сторона имеет направляющий профиль 34, который охватывает канавка 33, выполненная в первой стороне 29 основания 19 осветительного модуля, чтобы не допускать сдвига осветительного модуль радиально (???) относительно рельсов (и, соответственно, выпадения). Осветительный модуль на первом 21 (и втором 23) конце своего основания имеет электрические контакты 25 (и 27), упруго посаженные с помощью пружины 57 в первой 59 (и второй 61) боковой поверхности, проходящей от первой стороны 29 до второй стороны 31 основания, и упруго контактируют с проводящей шиной на рельсе. Через проводящую шину и упруго установленный электрический контакт получает питание источник света, на чертеже - светодиод. Свет от источника света входит в базовую часть 20 световода и, затем, выходит из нее.

На фиг. 11 показан вид сверху в перспективе осветительной системы 1, содержащей осветительный модуль 17 с емкостным соединением, гибко установленный на направляющей 3. На рельсы 5, 7 направляющей нанесено электроизоляционное покрытие 67 (см. также фиг. 12). Осветительный модуль на своих первом 21 и втором 23 концах основания 19 имеет две медные пластины, работающие как первый 25 и второй 27 электрические контакты, гибко соединенные с основанием. Само основание выполнено из прозрачного силикона, и содержит электронную цепь 69, соединенную с медными пластинами и содержащую 4-диодный мост 71 и индуктор 73, соединенные с источником света 35. Диодный мост моно опустить, когда применяют две цепочки светодиодов, соединенные в противоположных направлениях. В этом случае светодиоды будут загораться поочередно, но поскольку это происходит с высокой частотой, такое переключение незаметно.

На фиг. 12 показана направляющая 3 с покрытием, пригодная емкостной передачи мощности на осветительный модуль (не показан). Как показано на чертеже, такая направляющая содержит два рельса 5, 7 из оксида (???) алюминия, на которые нанесено сероватое электроизоляционное покрытие 67, или, как показано на чертеже, краска. Цвет краски можно выбрать так, чтобы направляющая выделялась или сливалась с фоном. Первый и второй рельсы направляющей соединены друг с другом мостиками 65 (на чертеже показаны два мостика, выполненные из оргстекла). Мостики расположены на относительно большом осевом расстоянии друг от друга, что дает широкие возможности свободного перемещения и позиционирования осветительных модулей. Такие мостики могут одновременно работать как средство подвески для подвешиваемой осветительной системы, например, через кабели с потолка.

На фиг. 13 показан вид в перспективе части пятого варианта осветительной системы 1 по настоящему изобретению во время работы. Эта осветительная система содержит направляющую 3 с L-образными рельсами 5 (и 7), в которых расположены источники света, на чертеже - светодиоды 35, которые находятся в стенке 14 на соответствующей печатной плате 75. Светодиоды и печатные платы выполнены так, что светодиоды выровнены точно по базовой части 20 световода (оптической пластины) осветительного модуля. Над рядом светодиодов расположен электропроводные шины анода 13а и катода 13b. Профиль электропроводных шин выполнен таким, что все светодиоды соединены последовательно. Электропроводные шины проходят в осевом направлении непрерывно от начала до конца направляющей. Осветительный модуль лежит на несущей стороне 6 рельсов. Осветительный модель содержит на каждом конце 21 (и 23) два электрических контакта 25 (и 27), каждый из которых выполнен как медный блок с двумя упруго посаженными стержнями 25а и 25b (и 27а и 27b). Два стержня на блоке разнесены друг от друга на расстояние, соответствующее расстоянию между электропроводными шинами на плате, см., в частности, фиг. 14, где показан фрагмент рельса, снабженного источниками света, смонтированными на печатной плате по фиг. 13. Стержни также создают силу, необходимую для создания надежного контакта между различными электропроводными шинами на плате через соединительный блок. Как показано на чертеже, такая конфигурация позволяет работать только тем светодиодам, которых находятся между двумя электрическими контактами на боковой стороне 39 (и 41). Свет работающих светодиодов подается в базовую часть 20 световода и выходит из него с помощью рассеивающих частиц, внедренных в объем материала базовой части световода. Поскольку базовая часть световода имеет светоизлучающее окно 37 и на первой 29, и на второй 31 сторонах, свет будет выходить и вверх, и вниз. Вместо рассеивающих свет частиц в объеме материала световода альтернативно можно снабдить базовую часть световода выводящей свет пленкой или локальным выводящим свет узором например, прорезями 55, как показано на фиг. 15, для вывода света.

На фиг. 15 приведен вид снизу осветительной системы 1, содержащей осветительный модуль 17 с альтернативной базовой частью 20 световода, пригодной для использования в осветительной системе по фиг. 13. Эта базовая часть световода изготовлена из оптически прозрачного проводящего свет материала, например, полиметилметакрилата, и снабжена лазерными прорезями, которые являются выводящей свет структурой (или извлекающей свет структурой), которая более подробно показана на фиг. 19. Возможны различные альтернативные варианты базовой части световода.

На фиг. 16 показан вариант осветительной системы 1, в которой проводящие шины 13а и 13b анода и катода расположены в первом 5 и соответственно втором 7 рельсах, и вариант осветительного модуля 17, соединенного с этими шинами. В некоторых случаях может потребоваться, чтобы на каждом рельсе было одно электрическое соединение. В этом случае плюс и минус должны пересекать отверстие 11 между рельсами через модуль. Для этого осветительный модуль имеет первую 77 и вторую 79 соединительную шину соответственно на первой 81 и второй 83 поверхности поперечной стороны. Эти первая и вторая поверхности поперечной стороны осветительного модуля проходят между первым и вторым рельсами и перекрывают отверстие между рельсами. Загораться будет только та часть источников света 35, которая расположена между контактами, образованными соединительными шинами, на чертеже - первая 85 и вторая 87 цепочки светодиодов. Одна сторона направляющей, например, первый рельс, имеет светодиоды и плюсовой электрод, а вторая сторона, например, второй рельс, имеет светодиоды и минусовой электрод. Первая соединительная шина соединяет плюсовой электрод с началом первой и второй части цепочки светодиодов, расположенных в первом и, соответственно втором рельсе. Вторая соединительная шина соединяет минусовой электрод с концом первой и второй части цепочки светодиодов.

На фиг. 17 приведена электрическая схема для параллельно установленного набора из множества осветительных модулей 17 на направляющей. В варианте по фиг. 16 все светодиоды соединены последовательно и установка более чем одного модуля требует дополнительных мер. Для этого в варианте по фиг. 17 в каждой из электрических цепей, показанных на фиг. 16, имеется конденсатор 89, управляющий током. Первая 85 и вторая 87 части цепочки светодиодов в осветительном модуле сгруппированы парами 88 и соединены встречно-параллельно с соответствующим конденсатором. Теперь осветительному модулю нужно лишь соединение между точками А и В, которое осуществляется установкой модуля на направляющую. Везде, где возникает такое соединение, пара частей цепочки светодиодов загорается. Такая конструкция позволяет подключать любое количество светодиодов.

На фиг. 18А-В показано сечение конструкций геркона 91 и, соответственно, конструкция с датчиком 97, которые расположены на первом 5 и втором 7 (не показан) рельсах. На фиг. 18А осветительный модуль 17 имеет на первой боковой поверхности 59 полосу 95 магнитного материала. На стенке 14 первого рельса расположен геркон 93. Комбинация геркона и магнитного материала образует герконовый переключатель. Когда полоса магнитного материала и геркон должным образом совмещаются, геркон замыкает цепь, что позволяет включить светодиод 35, расположенный непосредственно под переключателем. В более продвинутых вариантах осветительной системы 1 этот способ создания (электрического) контакта альтернативно позволяет в магнитный рисунок 96 [магнитной] полосы добавлять информацию. Эта информация может сообщать каждому светодиоду тип света, который требуется в этом конкретном месте. Последний способ заключается в использовании светодиодов и свойств световода базовой части 20 световода осветительного модуля. Несмотря на то, что большая часть света, введенного в первый конец 21, должна быть выведена до того, как достигнет второго конца базовой части световода, остальная часть света доходит до этого другого конца световода. Эта остальная часть света может обнаруживаться и информация с полосы может считываться и использоваться для выполнения последующих действий, например, для изменения цвета света.

На фиг. 18С приведена электрическая схема осветительной системы для управления различными осветительными модулями 17 или источниками 35 света, снабженными соответствующим датчиком 97, которая позволяет задавать требуемое поведение осветительной системы 1, активно обнаруживая соответствующий осветительный модуль и воздействуя на него. На чертеже отдельные светодиоды и отдельные датчики организованы в сеть и каждый светодиод и датчик имеет заранее определенные положение и адрес. Центральный процессор 99 содержит искусственный интеллект и собирает информацию от всех датчиков, и определяет действия между входом и выходом и включает светодиоды.

На фиг. 19А-В показаны виды сверху и поперечные сечения (по штрихпунктирной линии на видах сверху) двух разных базовых частей 20 световодов осветительных модулей 17 для использования в осветительной системе с источниками света, расположенными в направляющей. Возможны различные варианты осветительного модуля, например, с аналогичными базовыми частями световода, но в которых источники света на первом и/или на втором 4конце основания. Основной формой осветительного модуля типично является световод, у которого боковые поверхности 39, 41 выровнены непосредственно со светодиодами в направляющей. Существует бесконечное количество возможных вариантов базовой части световода, например, нормальная прямая квадратная пластина из полиметилметакрилата с рассеивающими свет частицами, равномерно распределенными в ее объеме, или сформированные в трехмерном пространстве базовые части световода (см., соответственно, фиг. 13, и фиг. 9).

Варианты, показанные на фиг. 19А-В имеют базовую часть 20 световода из материала Endlighten, который содержит внедренные бесцветные рассеивающие свет частицы, как часть выводящей свет структуры (не показаны). Базовая часть световода дополнительно содержит как часть выводящей свет структуры прорези 55 , прорезанные в материале лазером под углом 45° к параллельным первой 29 и второй 31 сторонам основания 19. Эта базовая часть световода, изготовленная из материала Endlighten, будет почти идеально прозрачной, пока не будут включены светодиоды. При включении светодиодов базовая часть световода становится гомогенным диффузным источником света, если в материале нет лазерных прорезей. Лазерные прорези, выполненные в базовой части световода перенаправляют свет, попадающий на прорезь и, изменяют его направление из-за полного внутреннего отражения. На фиг. 19А это приводит к направленному вниз отражению основной части света, которая не была рассеяна. Благодаря присадке рассеивающих частиц в материал, небольшая часть введенного света рассеивается во всех направлениях и вверх, и вниз. Этот вариант на фиг. 19А позволяет создать осветительный модуль, направляющий основную часть света вниз и лишь небольшую часть света вверх, и такой осветительный модуль выглядит как прожектор, поскольку свет с его сторон перенаправляется в основном в одном направлении. Альтернативно, если нужно направить свет только в одном, основном направлении, можно использовать простое зеркало, например, фольгу MIRO, установленное на одной стороне. Это приведет к тому, что свет будет выводиться из одной стороны осветительного модуля с удвоенной интенсивностью по сравнению с интенсивностью света на другой стороне.

Можно разработать много других узоров прорезей и структур, напр., см. фиг. 19, на которой базовая часть световода из прозрачного полиметилметакрилата имеет чередующийся узор прорезей под углом +45° и -45° к параллельным первой и второй сторонам основания. Такая базовая часть световода с такими лазерными прорезями в двух ориентациях будет работать как прожектор, направленный вниз и как прожектор, направленный вверх.

Следует отметить, что в варианте по фиг. 19А и 19В прорези проходят не полностью от первой стороны к второй стороне или от второй стороны к первой стороне, поскольку это снизило бы механическую прочность, жесткость и стабильность базовой части световода. Для перенаправления большей части света предпочтительно делают три ряда прорезей.

На фиг. 20 приведен вид в перспективе шестого варианта осветительной системы 1 по настоящему изобретению. Это осветительное устройство, показанное на чертеже, подвешивается к потолку 101 кабелями 63, прикрепленными к мостикам 65, которые соединяют первый 5 и второй 7 рельсы направляющей 3 осветительной системы. Альтернативно, такая осветительная система может монтироваться в углубления в (фальш)потолке 101. Благодаря этим кабелям осветительная система электрически соединена с сетевым источником питания. Осветительная система содержит множество осветительных модулей 17 (на чертеже показаны четыре) которые могут свободно сдвигаться по направляющей вдоль продольной оси 9. Направляющая осветительной системы выполнена жесткой так чтобы не деформироваться под собственным весом, под которым она висит на кабелях/мостиках, и не деформировалась под нагрузкой осветительных модулей. Этот вариант осветительной системы не пригоден для систем, в которых направляющие образованы парой равноудаленных электропроводных (металлических) кабелей, играющих роль рельсов.

Изобретение относится к области светотехники и может быть использовано при изготовлении подвесных линейных модульных светильников. Техническим результатом является упрощение сборки и демонтировки светильника. Осветительная система содержит направляющую, имеющую первый и второй рельс, проходящие равноудаленно друг от друга. Первый и второй рельс содержит, соответственно первую и вторую электропроводные шины, электрические изолированные друг от друга. Осветительный модуль содержит первый и второй электрические контакты, и в установленном положении осветительный модуль лежит под действием силы тяжести на первом и втором рельсах. В установленном положении первый и второй электрические контакты создают электрическое соединение с соответствующей одной из электропроводных шин. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 27 ил.

1. Осветительная система, снабженная источником света, и дополнительно содержащая:

- направляющую, содержащую по меньшей мере первый и второй рельсы, взаимно равноудаленно проходящие вдоль оси, при этом первый и второй рельсы разделены отверстием, определяющим плоскость Р, и первый рельс содержит первую электропроводную шину, а второй рельс содержит вторую электропроводную шину, при этом шины взаимно электрически изолированы друг от друга;

- по меньшей мере один осветительный модуль, содержащий первый и второй электрический контакт, выполненный с возможностью создавать электрический контакт с соответствующей одной из первой и второй электропроводных шин при поддержке соответствующей несущей стороны первого и второго рельсов, и содержащий основание, имеющее взаимно противоположные первую и вторую стороны;

при этом осветительный модуль и направляющая не нависают друг над другом для обеспечения возможности демонтажа осветительного модуля с направляющей путем смещения осветительного модуля в направлении, по существу перпендикулярном плоскости Р,

причем осветительный модуль содержит источник света и причем осветительный модуль является светильником, и осветительный модуль имеет первое светоизлучающее окно в первой стороне и второе светоизлучающее окно во второй стороне осветительного модуля для выпуска лучей света со взаимно различными характеристиками во время работы осветительной системы,

причем каждое из первого и второго светоизлучающих окон содержит соответствующий оптический элемент со взаимно различными оптическими характеристиками.

2. Осветительная система по п. 1, отличающаяся тем, что эти разные оптические характеристики предпочтительно являются по меньшей мере одним элементом из группы, содержащей размер, форму, полное внутреннее отражение, преломляющие и окрашивающие свойства.

3. Осветительная система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что осветительный модуль содержит по меньшей мере два источника света и каждое из первого и второго светоизлучающих окон соединено с соответствующим одним из источников света.

4. Осветительная система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно светоизлучающее окно наклонено относительно стороны, в которой оно находится.

5. Осветительная система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что между рельсами имеется расстояние и электрические контакты для обеспечения емкостной передачи мощности, предпочтительно в диапазоне от 50 до 500 кГц, более предпочтительно с частотой 100 кГц.

6. Осветительная система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что по меньшей мере один, предпочтительно все, из осветительных модулей содержат цепь плавного включения.

7. Осветительная система по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что характеристики света, излучаемого источниками света, являются управляемыми относительно интенсивности, спектрального состава и/или распределения.

8. Осветительная система по п. 7, отличающаяся тем, что управляемые источники света имеют приемник для приема входных сигналов для задания уровня управления и имеют активатор для управления характеристиками света по меньшей мере одного соседнего источника света.

9. Осветительная система по любому из пп. 1, 2, 8, отличающаяся тем, что осветительный модуль выполнен с возможностью проходить сквозь плоскость Р через отверстие.

10. Осветительная система по любому из пп. 1, 2, 8, отличающаяся тем, что направляющая имеет удлиненную форму вдоль продольной оси, и осветительный модуль выполнен с возможностью свободного смещения по направляющей вдоль продольной оси.

11. Осветительная система по любому из п.п. 1, 2, 8, отличающаяся тем, что рельсы выполнены как радиаторы для рассеяния теплоты, генерируемой осветительным модулем.

12. Осветительная система по любому из пп. 1, 2, 8, отличающаяся тем, что осветительный модуль имеет изогнутые боковые стенки или комбинация первого и второго рельсов имеет клиновидную форму, и в установленном положении осветительный модуль лежит своими изогнутыми боковыми стенками на рельсах и выполнен с возможностью наклона вокруг оси, оставаясь электрически соединенным.

13. Осветительная система по любому из пп. 1, 2, 8, отличающаяся тем, что осветительный модуль снабжен канавками, которые в установленном положении охватывают по меньшей мере часть соответствующего рельса, при этом опционально, канавки выполнены и на первой, и на второй стороне осветительного модуля для создания возможности переворачивания осветительного модуля.

14. Осветительный модуль для применения в осветительной системе по любому из предшествующих пунктов, содержащий первый и второй электрические контакты, выполненный с возможностью создавать электрический контакт с соответствующей одной из первой и второй электропроводных шин, при установке на соответствующей несущей стороне первого и второго рельсов, и содержащий основание, имеющее взаимно противоположные первую и вторую стороны и причем осветительный модуль является светильником и тем, что осветительный модуль имеет первое светоизлучающее окно на первой стороне и второе светоизлучающее окно на второй стороне осветительного модуля для испускания световых лучей со взаимно различными характеристиками во время работы осветительной системы,

причем каждое из первого и второго светоизлучающих окон содержит соответствующий оптический элемент с различными оптическими характеристиками.