СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ МОДУЛЬ Российский патент 2018 года по МПК F21K99/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к светоизлучающему модулю, который содержит камеру смешивания света и по меньшей мере один светоизлучающий диод. Изобретение дополнительно относится к лампе и осветительному прибору, содержащим такой светоизлучающий модуль.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОМУ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Область светоизлучающих модулей включает в себя огромное разнообразие различных светоизлучающих модулей, относительно использования источников света, конструкции, оптических характеристики и т.д. Важной характеристикой для большинства применений светоизлучающих модулей является то, что они должны быть выполнены так, чтобы обеспечить равномерное освещение. Другим важным аспектом светоизлучающих модулей является растущая потребность в предоставлении энергетически эффективных светоизлучающих модулей. Одним из примеров светоизлучающих модулей, который является энергосберегающим, может служить светоизлучающий модуль, основанный на СИДах (светоизлучающих диодах, LEDs). Однако, СИДы являются точечными источниками и, таким образом, существует проблема производства светоизлучающих модулей, основанных на светодиодах, обеспечивающих равномерное освещение.

Для того чтобы получить равномерный свет, были внедрены различные стратегии. Одна из таких стратегий основана на использовании твердотельных волноводов с выводящими структурами. Однако такие волноводы могут поглощать свет, и вывод света через твердотельный волновод может привести к потерям. Другая стратегия заключается в установке большого количества СИДов на дне камеры смешивания в сочетании с светорассеивателем для получения равномерного освещения. Однако установка СИДов на нижней поверхности может снизить отражательную способность и тем самым снизить эффективность системы. Более того, установка большого количества СИДов на дне камеры смешивания является дорогостоящей и также может привести к чрезмерному нагреву из-за концентрации СИДов на маленькой площади.

Следовательно, существует необходимость в альтернативных светоизлучающих модулях, способных обеспечить равномерное освещение.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть вышеупомянутые проблемы и предоставить светоизлучающий модуль, способный обеспечить равномерное освещение действенным и экономичным способом.

Согласно первому аспекту изобретения эта и другие цели достигнуты благодаря светоизлучающему модулю, содержащему: камеру смешивания, выполненную с возможностью смешивать свет, причем камера смешивания содержит основание, имеющее высокоотражающую внутреннюю поверхность, окружающую боковую стенку, имеющую высокоотражающую внутреннюю поверхность, и полуотражающее окно выхода света; и по меньшей мере один светоизлучающий диод, установленный на внутренней поверхности окружающей боковой стенки так, что свет, испущенный от минимум одного светоизлучающего диода, излучается в камеру смешивания для смешивания с излученным светом внутри камеры смешивания, причем полуотражающее окно выхода света выполнено с возможностью вывода света излученного от по меньшей мере одного светоизлучающего диода и смешанного внутри камеры смешивания, причем соотношение размеров высоты и ширины камеры смешивания находится в диапазоне 1-8, причем отражательная способность полуотражающего окна выхода света находится в диапазоне от 30% до 80% для света, излученного из светоизлучающего диода.

Настоящее изобретение нацелено на предоставление эффективного светоизлучающего модуля, основанного на СИДах, который обеспечивает равномерное освещение. Это достигается путем обеспечения светоизлучающего модуля с камерой смешивания, содержащей высокоотражающее основание и боковые стенки и полуотражающее окно выхода света и установленного по меньшей мере одного светоизлучающего диода(-ов), СИДа(-ов), у боковой стенки для испускания света в камеру смешивания от сторон и камеры смешивания. Путем отказа от установки по меньшей мере одного диода напротив выходного окна, а напротив противоположной части окружающей боковой стенки, можно достичь улучшенного смешивания света внутри камеры смешивания. Более того, поскольку как боковая стенка, так и основание камеры смешивания являются высокоотражающими, почти весь свет, испущенный в направлении боковой стенки и основания, отражается и в итоге выводится через полуотражающее окно выхода света. Так как окно выхода света полуотражающее, часть падающего на эту поверхность света будет отражена назад в камеру смешивания, чтобы в последствие отразиться от боковой поверхности и/или от основания камеры смешивания, перед тем как быть выведенным из окна выхода света, и, таким образом, улучшая смешивание света внутри камеры смешивания.

Важным параметром камеры смешивания для того, чтобы светоизлучающий модуль достиг оптимальной эффективности и в то же время приемлемой равномерности, т.е. смешивания света внутри камеры смешивания, освещения, обеспечиваемого светоизлучающим модулем, является соотношение размеров между шириной и высотой камеры смешивания. Ширина соотносится с диаметром окружающей боковой стенки, а высота соотноситься с размером боковой стенки, т.е. высотой боковой стенки. Чем выше камера смешивания, тем дальше от окна выхода света может быть расположен по меньшей мере один СИД, что означает, что снижается риск высокоинтенсивных пятен при выводе света из смешивающего свет окна. В то же самое время, чем шире камера смешивания, тем больше становится риск того, что свет не сможет смешаться ровнее вдоль всей поверхности окна выхода света. С другой стороны, чем дальше от смешивающего свет окна расположен по меньшей мере один СИД, тем ниже эффективность света, выведенного из смешивающего свет окна. Другим важным параметром является отражательная способность полуотражающего окна выхода света, как описано выше. Изобретатели обнаружили, что устанавливая соотношение размеров между шириной и высотой камеры смешивания в диапазоне от 1 до 8, и в то же время устанавливая отражательную способность полуотражающего окна выхода света в диапазоне 30%-80%, увеличенная эффективность и, в то же время, приемлемая равномерность освещения, выводимого из светоизлучающего модуля, может быть достигнута, что будет более подробно пояснено ниже. Описанные выше характеристики для камеры смешивания могут обеспечить эффективное смешивание света внутри камеры смешивания и эффективный вывод света из камеры смешивания. Таким образом, светоизлучающий модуль согласно настоящему изобретению может обеспечить равномерное освещение эффективным образом. Дополнительным эффектом этого может стать то, что количество СИДов, необходимых светоизлучающему модулю для производства света с конкретным значением люксов может быть сокращено, что является преимуществом по стоимостным причинам.

Согласно варианту осуществления изобретения, поглощение света, испускаемого светоизлучающим диодом, для полуотражающего окна выхода света составляет менее чем 2%. Таким образом, эффективность светоизлучающего модуля может быть дополнительно улучшена.

Согласно другому варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, один светоизлучающий диод установлен вблизи основания. Как описано выше, это может вызвать улучшение равномерности света, выводимого из окна выхода света, так как расстояние от, по меньшей мере одного, светоизлучающего диода до окна выхода света увеличено.

Согласно варианту осуществления изобретения, термин "высокоотражающий" означает отражающий в диапазоне от 90% - 100% для света, излученного светоизлучающим диодом. Это является преимуществом для улучшения смешивания света и также для увеличения эффективности света, выведенного из светоизлучающего модуля.

Согласно еще одному другому варианту осуществления изобретения, камера смешивания цилиндрическая. Этот примерный вариант осуществления камеры смешивания может упростить процесс производства светоизлучающего модуля. Цилиндр по форме может быть правильным круговым цилиндром, но он также может принимать форму эллипса в том смысле, что основание и сечение окружающей боковой стенки, взятое в плоскости, параллельной основанию, исполнены в форме эллипса. Форма камеры смешивания предпочтительно сконструирована в связи с применением светоизлучающего модуля, например, для целей переоборудования. Сечение камеры смешивания может также иметь другие формы, такие как прямоугольник, квадрат, шестиугольник и т.д.

Согласно варианту осуществления изобретения, окно выхода света является рассеивающим. Это может быть преимуществом, так как уменьшает блеск светоизлучающего модуля.

Согласно некоторому варианту осуществления изобретения, внутренняя поверхность основания является плоской. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, внутренняя поверхность основания может быть изогнута и/или иметь куполообразную форму. Согласно некоторому варианту осуществления изобретения, окно выхода света плоское. Согласно другим вариантам осуществления изобретения, окно выхода света изогнуто и/или имеет куполообразную форму. Форма основания и окна выхода света может повлиять на равномерность освещения, выводимого из светоизлучающего модуля света и улучшить ее. Например, если окно выхода света изогнуто и/или имеет куполообразную форму (например, такую, что центр окна выхода света на 1 см выше по оси z по сравнению с внешними краями окна выхода света), то это может положительно повлиять на однородность света, выводимого из окна выхода света. Изогнутая и/или куполообразная форма окна выхода света может быть использована, если высота камеры смешивания очень мала или соотношение между шириной и высотой камеры смешивания света слишком большое, чтобы достичь равномерного освещения при плоском окне выхода света. В этом случае форма окна выхода света может быть изменена для того, чтобы получить равномерное освещение.

Согласно некоторым вариантам осуществления изобретения, светоизлучающий модуль дополнительно содержит отражающую структуру. Отражающая структура может быть установлена на основании. Это предоставляет увеличение смешивание света в камере смешивания.

Согласно варианту осуществления изобретения, по меньшей мере, один светоизлучающий диод установлен на гибкой полосе. Это обеспечивает легкую сборку, по меньшей мере, одного светоизлучающего диода на боковой стенке камеры смешивания. В дополнительном варианте осуществления изобретения полоса является высокоотражающей. При необходимости дополнительные электронные компоненты и/или электропроводка могут быть размещены на гибкой полосе.

Согласно варианту осуществления, камера смешивания имеет форму кольца и содержит внутреннюю стенку, имеющую высокоотражающую поверхность, обращенную к, по меньшей мере, одному светоизлучающему диоду. Таким образом, обеспечивается другой профиль выхода равномерного света. В дополнительном варианте осуществления изобретения один или более электронных компонентов установлены в полости, заданной внутренней стенкой, предоставляя компактное светоизлучающее устройство. В варианте осуществления изобретения внутренняя стенка задается канавкой в основании камеры смешивания. Это обеспечивает простое производство камеры смешивания путем использования, к примеру, стандартного метода штампования для придания камере смешивания формы.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство дополнительно содержит электронные компоненты, которые размещены на основании камеры смешивания. Например, электрическая схема преобразователя, один или более датчиков и/или аккумулятор размещены на основании. В варианте осуществления изобретения высокоотражающая фольга покрывает один или более электронных компонентов. В качестве альтернативы, электронные компоненты могут быть снабжены высокоотражающим материалом, таким как белая краска.

Согласно варианту осуществления изобретения, светоизлучающее устройство дополнительно содержит полость между основанием и отражающей фольгой, в которой размещен один или более электронных компонентов. Эта полость, или пространство, где установлен один или более электронных компонентов, приводит к компактности светоизлучающего устройства. В варианте осуществления изобретения полость является выступом, который продолжается от основания. В другом варианте осуществления изобретения полость продолжается по всему диаметру или ширине камеры смешивания, и реализована путем увеличения высоты камеры смешивания.

Согласно второму аспекту, настоящее изобретение предоставляет лампу, содержащую светоизлучающий модуль согласно первому аспекты настоящего изобретения.

Согласно третьему аспекту, настоящее изобретение предоставляет осветительный прибор, содержащий светоизлучающий модуль согласно первому аспекту настоящего изобретения или лампу согласно второму аспекту настоящего изобретения.

Второй и третий аспекты в целом могут иметь те же самые особенности и преимущества, как и в первый аспект.

Стоит отметить, что изобретение относиться ко всем возможным комбинациям признаков, изложенных формуле изобретения. Вообще, все термины, используемые в формуле изобретения, должны интерпретироваться согласно их обычному значению в области техники, если в материалах настоящей заявки явно не указано иное.

Другие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из последующего подробного описания при прочтении в соединении с прилагаемыми чертежами.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Этот и другие аспекты настоящего изобретения будут теперь описаны более подробно, со ссылкой на прилагаемые чертежи, показывающие варианты осуществления изобретения.

Фиг. 1 Схематично иллюстрирует светоизлучающий модуль согласно вариантам осуществления изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует моделирования эффективности, представленные графиком функции равномерности, в зависимости от разной отражательной способности окна выхода света и разных соотношений размеров ширины и высоты камеры смешивания;

Фиг. 3-5 иллюстрируют в качестве примера различные конфигурации камеры смешивания света, показанные в боковом сечении,

Фиг. 6 схематично иллюстрирует лампу согласно вариантам осуществления,

Фиг. 7 иллюстрирует осветительный прибор согласно вариантам осуществления изобретения,

Фиг. 8-10 только в качестве примера иллюстрируют различные конфигурации светоизлучающего модуля с камерой смешивания света, показанного в боковом сечении,

Как проиллюстрировано на фигурах, размеры слоев и областей увеличены для иллюстративных целей и, таким образом, предоставлены для иллюстрации общих конструкций вариантов осуществления настоящего изобретения. Одинаковые ссылочные позиции относятся к одинаковым элементам на всем протяжении.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение далее будет описано более полно со ссылкой в дальнейшем на сопроводительные чертежи, на которых показаны предпочтительные в настоящий момент варианты осуществления изобретения. Однако это изобретение может быть воплощено во многих иных формах и не должно интерпретироваться в качестве ограниченного вариантами осуществления, изложенными в материалах настоящей заявки; скорее, эти варианты осуществления приведены для основательности и полноты, и будут полностью передавать объем изобретения специалистам.

На фиг. 1 схематично показан вариант осуществления светоизлучающего модуля 1 согласно настоящему изобретению. Светоизлучающий модуль 1 содержит камеру 10 смешивания и множество светоизлучающих диодов, СИДов, 5.

Камера 10 смешивания содержит основание 12, окружающую боковую стенку 14 и окно 16 выхода света. В варианте осуществления, показанном на фигуре 1, камера 10 смешивания имеет цилиндрическую форму. Кроме того, основание 12 и окно 16 выхода света являются овальными, более точно они являются круглыми. Более того, сечение, взятое в плоскости, параллельной основанию 12, окружающей боковой стенки 14 также является овальным, более точно оно является круглым.

Камера 10 смешивания имеет ширину W и высоту H. Высота H камеры 10 смешивания определяется как высота окружающей боковой стенки 14. Эта высота H камеры 10 смешивания для варианта осуществления, показанного на фиг. 1, может также быть рассмотрена как расстояние между основанием 12 и окном 16 выхода света. Ширина W камеры 10 смешивания определяется путем получения протяженности поверхности основания, которая является наименьшим расстоянием между двумя противоположными точками на периферии поверхности основания. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1 ширина W камеры 10 смешивания является диаметром основания 12. Как упомянуто выше, соотношение размеров ширины W и высоты H камеры 10 смешивания, находясь в пределах диапазона от 1 до 8, может улучшить смешивание света от светоизлучающего модуля 1, в то время как эффективность светоизлучающего модуля 1 не занижена за приемлемый уровень. Были проведены тесты, оценивающие эффективность и равномерность света, выводимого из светоизлучающего модуля в зависимости от соотношения размеров. Эти тесты были проведены с камерой 10 смешивания и со значением ширины W 150 мм, в этом цилиндрическом примере ширина является диаметром, в то время как отражательная способность окна 16 выхода света поддерживается на уровне 50%, и где высота H камеры смешивания 10 меняется между 10 мм и 50 мм, СИДы 5 установлены рядом с основанием 12, что значит, что расстояние от центра СИДов до внутренней поверхности основания 12 равняется 5 мм. Внутренняя поверхность основания 12 и окна выхода света плоские. Тесты показывают, что контраст, который является соотношением самой высокой интенсивности и самой низкой интенсивности, что значит, что меньший контраст соответствует большей равномерности освещения света, излученного из светоизлучающего модуля 1, быстро снижается с 18 до 2, когда высота H увеличивается от 10 мм до 20 мм (то есть соотношение размеров уменьшается с 15 до 7,5). Когда высота H увеличивается с 20 до 45, контраст уменьшается с 2,0 до 1,7. Более того, эти тесты показывают, что эффективность более или менее линейно убывает с 96,0% до 94,5%, когда высота увеличивается с 15 мм до 50 мм.

Основание 12 имеет высокоотражающую внутреннюю поверхность. Высокоотражающая должна рассматриваться как имеющая отражательную способность в диапазоне 90%-100% для света, испускаемого от множества СИДов 5. Более того, поглощающая способность основания 12 близка к нулю для света, излученного из множества СИДов 5. Наличие поглощающей способности близкой к нулю дает то, что эффективность светоизлучающего модуля сохраняется высокой. Основание 12 может быть выполнено из металла или стекла, и основание 12 может быть или покрыто листом отражающего материала или покрашено слоем отражателя. Листом отражающего материала может быть фольга MCPET, выпускаемая компанией Furukawa Electric.

Слоем отражателя может служить, например, частички порошка TiO2, смешанные с чистым силиконом. Вместо порошка TiO2, могут быть использованы порошки Al2O3 и/или BaSO4, смешанные с чистым силиконом.

Окружающая боковая стенка 14 имеет высокоотражающую внутреннюю поверхность. Высокоотражающая должна рассматриваться как имеющая отражательную способность в диапазоне 90%-100% для света, испускаемого от множества СИДов 5. Более того, поглощающая способность окружающей боковой стенки 14 близка к нулю для света, излученного из множества СИДов 5. Наличие поглощающей способности близкой к нулю дает то, что эффективность светоизлучающего модуля сохраняется высокой. Предлагается использовать широкую печатную плату (ПП, PCB), покрывающую всю окружающую боковую стенку 14 светоизлучающего модуля 1 (таким образом, ширина ПП такая же, как и высота окружающей боковой стенки 14). Согласно другим вариантам осуществления изобретения, нижняя часть окружающей боковой стенки 14 выполнена из ПП, а оставшаяся часть выполнена из металла или стекла. Окружающая боковая стенка 14 может быть покрыта листом отражающего материала или может быть покрашена слоем отражателя таким же образом, как и внутренняя поверхность основания 12. В случае использования листа отражающего материала, в материале должны быть отверстия там, где расположены СИДы 5. Камера 10 смешивания, то есть основание 12 и окружающая боковая стенка 14, может быть произведена так, чтобы она была белой как это возможно. Это может минимизировать и поглощение света в камере смешивания, и эффективность светоизлучающего модуля 1. Окно 16 выхода света является полуотражающим. Более точно, отражательная способность окна 16 выхода света находится в диапазоне 30%-80% для света, испущенного множеством СИДов 5. Поглощающая способность окна 16 выхода света предпочтительно составляет менее чем 2% для света, испущенного множеством СИДов 5. Имея такую низкую поглощающую способность, окно 16 выхода света обеспечивает то, что эффективность светоизлучающего модуля сохраняется высокой. В качестве неограничивающего примера, окно 16 выхода света можно выполнить из материала Makrofol®. Однако, могут быть использованы другие материалы, такие как Lexan® MB- grades, Lexalite Lumieo® and Flexi-Lume™. Также возможно использование слоев рассеивающих частиц, таких как TiOx или AlOx в таких полимерах, как силиконовые каучуки, и подстроить отражательную способность путем концентрации частиц и/или толщиной слоя.

Окно 16 выхода света может также содержать оптические средства формирования пучков, такие как рассеиватель и/или слой со структурой для поляризации и/или коллимирования света. Такие слои могут иметь микроструктуру для коллимирования света и/или формирования пучка. Примерами таких слоев являются BEF (brightness enhancement film, пленка улучшающая яркость) и отражающие поляризующие пленки, доступные в продаже от компаний таких как 3M.

Согласно тестам, оценивающим эффективность светоизлучающего модуля 1, в зависимости от отражательной способности окна 16 выхода света, эффективность убывает от около 92% до 75%, когда отражательная способность растет от 80% до 90%. Для отражательной способности ниже 80%, эффективность растет от 92% до 97% для отражательной способности равной 20%.

В зависимости от диапазона длин волн света, излученного СИДами 5, окно 16 выхода света может дополнительно содержать люминесцентный материал. Люминесцентный материал преобразует по меньшей мере часть света первого цвета, которая падает на люминесцентный материал, в свет второго цвета.

Множество СИДов 5 установлены на внутренней поверхности окружающей боковой стенки 14 так, что свет, испускаемый от по меньшей мере одного светоизлучающего диода 5 излучается в камеру смешивания 10 для смешивания излученного света внутри камеры смешивания 10. СИДы 5 более того предпочтительно поместить, чтобы они прилегали или были близко к основанию 12, как объяснено ниже, что согласно некоторым вариантам осуществления означает, что расстояние от центра СИДов 5 до внутренней поверхности основания 12 составляет 5 мм. Это, конечно, зависит от размеров СИДов5. Согласно дополнительным вариантам осуществления, положение СИДов 5 относительно основания 12 больше. В варианте осуществления множество СИДов установлены на гибкой полосе, и полоса установлена на внутренней поверхности боковой стенки камеры смешивания света. Полоса в варианте осуществления высокоотражающая. В другом варианте осуществления один или более электронных компонентов дополнительно предусмотрены на отражающей и гибкой полосе, такие как управляющая электроника и электропроводка.

Множество СИДов 5 может быть установлено для излучения света в широком диапазоне длин волн. Например, каждый от СИДов5 может быть скомпонован для излучения белого света. Согласно другому примеру разные СИДы 5 могут быть скомпонованы для излучения света конкретного цвета. Например, по меньшей мере один из множества СИДов 5 может быть скомпонован для излучения красного света, по меньшей мере один из множества СИДов 5 может быть скомпонован для излучения зеленого света, по меньшей мере один из множества СИДов 5 может быть скомпонован для излучения синего света. Свет, испущенный от таких СИДов 5, будет впоследствии смешан внутри камеры 10 смешивания, производя белый свет. Согласно другому примеру СИДы 5 могут быть скомпонованы для излучения синего света и если так, то окно 16 выхода света предпочтительно содержит люминесцентный материал, преобразующий часть света синего света, падающего на люминесцентный материал, в свет другого цвета. Посредством этого свет, испущенный от светоизлучающего модуля, может, например, быть видимым как белый свет.

На фиг. 2 изображены моделирования эффективности как функция от равномерности, на графике равномерность представлена как контраст света, испущенного светоизлучающим модулем, определяемый соотношением самой высокой интенсивности света и самой низкой интенсивности как описано выше, для различных соотношений размеров ширины W и высоты H, W/H (на Фигуре обозначено как D/h) камеры 10 смешивания, и для окна 16 выхода света с разными отражательными способностями. Моделирования выполнены для цилиндрического светоизлучающего модуля 1, имеющего круглое основание 12 и круглое окно 16 выхода света. Более того, поглощающая способность полуотражающего окна 16 выхода света была установлена на 2%. Кроме того, множество СИДов 5 было установлено смежно с основанием 12.

Каждая точечная линия представляет некоторое соотношение размеров. Каждая точечная линия изображена для отображения контраста в сравнении с эффективностью, когда отражательная способность окна 16 выхода света увеличивается с шагом 5, от 10% до 90%. Как можно понять из вышесказанного, более низкая отражательная способность имеет в результате более высокую эффективность и больший контраст (то есть меньшую равномерность). Следовательно, значение каждой точечной линии, имеющей самую высокую эффективность, отражает самую низкую отражательную способность окна 16 выхода света.

Каждая сплошная линия отражает некоторую отражательную способность окна 16 выхода света. Каждая линия изображена так, что показывает контраст, в сравнении с эффективностью, когда высота H камеры 10 смешивания меняется от 10 мм до 50 мм с шагом 5, пока ширина W остается на значении 150 мм. Как можно понять из вышесказанного, меньшая высота имеет в результате более высокий контраст и более высокую эффективность. Следовательно, самое правое значение каждой из сплошных линий представляет собой самую маленькую высоту H камеры 10 смешивания.

Из фиг. 2 можно сделать вывод, что оптимальной ситуация, принимая во внимание эффективность и равномерность, достигается при соотношении размеров в диапазоне от 1 до 8, в то время как отражательная способность полуотражающего окна 16 выхода света находится в диапазоне от 30% до 80%.

Фигура 3 показывает в качестве примера камеру 10 смешивания, рассматриваемую в боковом сечении. Камера 10 смешивания на фигуре 3 имеет плоское окно 16 выхода света и изогнутое основание 12.

Фигура 4 показывает в качестве примера камеру 10 смешивания света, рассматриваемую в сечении. Камера 10 смешивания света на фигуре 4 имеет изогнутое окно 16 выхода света и плоское основание 12. Как было отмечено выше, форма окна 16 выхода света и основание 12 могут повлиять на равномерность света, выводимого из окна 16 выхода света.

Фигура 5 показывает в качестве примера камеру 10 смешивания света, рассматриваемую в боковом сечении. Эта камера 10 смешивания света подобна той, которая показана на фигуре 1. Разница в том, что отражающая структура 20 установлена на основании 12 камеры 10 смешивая света. Камера 10 смешивания света, конечно, может содержать любое количество таких отражающих структур 20. В таком случае отражающие структуры 20 могут различаться по форме. Отражающая структура может также быть установлена на боковой стенке 14. Отражающая структура 20 может иметь в форму граней. Отражающая структура 20 может иметь форму шероховатой поверхности, то есть текстуру поверхности. Могут использоваться любые другие подходящие структуры. Путем добавления отражающей структуры к камере 10 смешивания света, характеристики смешивания света камеры 10 могут быть дополнительно улучшены.

Фиг. 6 показывает вариант осуществления модифицированной лампы 60, основанной на принципе, описанном выше. Лампа 60 содержит модифицированную сборку, или основание лампы 62, которое включает в себя теплоотвод, формирователь питания и электрические соединения. На основании 62 лампы предусмотрен светоизлучающий модуль 1 согласно первому аспекту изобретения. Должно быть отмечено, что варианты осуществления лампы не ограничены только лампами, которые имеет форму как на фигуре 6. Другие лампы, такие как электронная лампа или с традиционной световой формой, также возможны. Более того, светоизлучающий модуль 1 может быть частью более большой структуры предусмотренной на основании 62 лампы. Можно также использовать альтернативные типы ламп, такие как точечные светильники или направленные светильники. Лампы также могут содержать множество светоизлучающих модулей 1.

Фиг. 7 показывает вариант осуществления осветительного устройства 70 согласно третьему аспекту изобретения. Осветительный прибор 70 содержит светоизлучающий модуль 1 согласно первому аспекту изобретения. В других вариантах изобретения, осветительный прибор 70 содержит лампу (ссылка 60 на фигуре 6) согласно второму аспекту изобретения.

Фиг. 8 показывает вариант осуществления светоизлучающего модуля 1 и камеры смешивания света, рассматриваемых в боковом сечении. В этом варианте осуществления, один или более компонентов 30 предусмотрены на основании 12 камеры смешивания света, такие как, например, электронная управляющая схема, электронный преобразователь, датчик (например, приемник пульта ДУ, светочувствительный датчик, датчик движения), аккумулятор, и т. д. В этом варианте осуществления светоотражающая фольга 21 покрывает один или более компонентов 30, но в других вариантах осуществления светоотражающая фольга 21 не присутствует, в этом случае один или более электронных компонентов 30 могут быть высокоотражающими, например, при использовании белой краски.

Фиг. 9 показывает вариант осуществления светоизлучающего модуля 1 с камерой смешивания, рассматриваемой в боковом сечении. В этом варианте осуществления, камера смешивания света содержит полость 18 в форме выступа, которая продолжается от основания 12, в которой помещены один или более электронных компонентов 30, примеры таких компонентов были указаны выше. Отражающая фольга 21 предусмотрена для покрытия одного или более электронных компонентов 30, которые расположены в камере или в выступе 18. В варианте осуществления, отражающая фольга 21 может покрывать все основание 12 целиком. Полость или выступ 18 могут легко поместиться в соединительной коробке.

В варианте осуществления (не показанном) камера смешивания света увеличено по высоте и один или более электронных компонентов 30 предусмотрены на основании 12 камеры смешивания, и они покрыты отражающей фольгой 21, которая продолжается между боковой стенкой 14 по всему диаметру или ширине камеры смешивания света. Увеличенная высота предоставляет корпус или полость между основанием 12 и отражающей фольгой 21 для одного или более электронных компонентов 30.

В варианте осуществления (не показанном) один или более электронных компонентов 30 предусмотрены на внешней стороне и смежно с боковой стенкой 14 камеры смешивания света. В этом варианте осуществления, пустое место предусмотрено за боковой стенкой 14 камеры смешивания света, в котором установлены один или более электронных компонентов 30.

Фиг. 10 показывает вариант осуществления светоизлучающего модуля 1 с камерой смешивания света, рассматриваемой в боковом сечении. В этом варианте осуществления камера смешивания света является кольцеобразной и содержит внутреннюю стенку 15, которая определяет камеру или корпус, в форме полости в основании 12, в которой предусмотрены один или более электронных компонентов 30, к примеру, установленных на основании 12 камеры смешивания света. В этом варианте осуществления исходящий свет от светоизлучающего модуля 1 имеет форму кольца. Внутренняя стенка 15 имеет высокоотражающую внутреннюю поверхность, которая является поверхностью, обращенной к светоизлучающему диоду 5.

Специалист в данной области техники понимает, что настоящее изобретение, никоим образом не ограничивается предпочтительными вариантами осуществления, описанными выше. Напротив, в пределах объема прилагаемых пунктов формулы изобретения возможны многие модификации и изменения. Например, форма основания раскрывается в форме круга или эллипсоида, но другие формы основания равнозначно возможны. Основание может, например, быть в форме квадрата, шестиугольника или треугольника. Это также справедливо для поперечного сечения боковой стенки. Более того, основание и сечение боковой стенки может иметь другую форму.

Кроме того, вариации в отношении раскрытых вариантов осуществления могут быть осмыслены и реализованы специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения на практике, по изучению чертежей, раскрытия и прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения, слово «содержащий» не исключает другие элементы или этапы, а единственное число не исключает множественности. Простое обстоятельство, что определенные критерии перечисляются в обоюдно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не служит признаком того, что сочетание этих критериев не может использоваться с выгодой.

Изобретение относится к светоизлучающему модулю, который содержит камеру смешивания света и по меньшей мере один светоизлучающий диод. Техническим результатом является обеспечение светоизлучающих модулей, способных обеспечить равномерное освещение. Результат достигается тем, что светоизлучающий модуль содержит камеру (10) смешивания, выполненную с возможностью смешивать свет, причем камера (10) смешивания содержит основание (12), имеющее высокоотражающую внутреннюю поверхность, окружающую боковую стенку (14), имеющую высокоотражающую внутреннюю поверхность и полуотражающее окно (16) выхода света; и по меньшей мере один светоизлучающий диод (5), размещенный на внутренней поверхности окружающей боковой стенки (14) так, что свет, испущенный по меньшей мере одним светоизлучающим диодом (5), испускается в камеру (10) смешивания для смешивания излученного света внутри камеры (10) смешивания, причем полуотражающее окно (16) выхода света выполнено с возможностью вывода света, испущенного по меньшей мере одним светоизлучающим диодом (5) и смешанного внутри камеры (10) смешивания, причем соотношение размеров ширины (W) и высоты (H) камеры (10) смешивания находится в диапазоне от 1 до 8, причем отражательная способность полуотражающего окна (16) выхода света находится в диапазоне от 30% до 80% для света, испущенного светоизлучающим диодом (5). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Светоизлучающий модуль (1), содержащий:

камеру (10) смешивания, выполненную с возможностью смешивать свет, причем камера (10) смешивания содержит основание (12), имеющее высокоотражающую внутреннюю поверхность, окружающую боковую стенку (14), имеющую высокоотражающую внутреннюю поверхность, и полуотражающее окно (16) выхода света; и

по меньшей мере один светоизлучающий диод (5), расположенный на внутренней поверхности окружающей боковой стенки (14) так, что свет, излученный по меньшей мере одним светоизлучающим диодом (5), излучается внутрь камеры (10) смешивания для смешивания излученного света внутри камеры (10) смешивания,

причем полуотражающее окно (16) выхода света выполнено с возможностью вывода света, излученного из по меньшей мере одного светоизлучающего диода (5) и смешанного внутри камеры (10) смешивания,

причем соотношение размеров ширины (W) и высоты (Н) камеры (10) смешивания находится в диапазоне от 1 до 8,

причем отражательная способность полуотражающего окна (16) выхода света находится в диапазоне от 30% до 80% для света, излученного светоизлучающим диодом (5).

2. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором поглощение света, излученного из светоизлучающего диода (5), полуотражающим окном (16) выхода света составляет менее 2%.

3. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1 или 2, в котором по меньшей мере один светоизлучающий диод (5) расположен смежно с основанием (12).

4. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором высокоотражающий означает отражающий в диапазоне 90%-100% для света, излученного светоизлучающим диодом (5).

5. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором основание (12) и сечение, взятое в плоскости, параллельной основанию (12) окружающей боковой стенки (14), имеют одну из форм круга, эллипса, прямоугольника и шестиугольника.

6. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором окно (16) выхода света рассеивающее.

7. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором окно (16) выхода света изогнуто и/или имеет куполообразную форму.

8. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором светоизлучающий модуль дополнительно содержит отражающую структуру (20).

9. Светоизлучающий модуль (1) по п. 8, в котором отражающая структура (20) расположена на основании (12).

10. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором по меньшей мере один светоизлучающий диод (5) расположен на гибкой полосе.

11. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, в котором камера (10) смешивания имеет форму кольца и содержит внутреннюю стенку (15), имеющую высокоотражающую поверхность, обращенную к по меньшей мере одному светоизлучающему диоду (5).

12. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, дополнительно содержащий электронные компоненты, расположенные на основании (12).

13. Светоизлучающий модуль (1) по п. 1, дополнительно содержащий полость (18) между основанием (12) и отражающей фольгой (21), в которой расположены один или более электронных компонентов (30).

14. Лампа (60), содержащая светоизлучающий модуль (1) по любому из пп. 1-13.

15. Осветительный прибор (70), содержащий светоизлучающий модуль (1) по любому из пп. 1-13 или содержащий лампу (60) по п. 14.