СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСТРОЙСТВА ОСВЕЩЕНИЯ
METHOD OF MANUFACTURE OF THE LIGHTING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к способу изготовления устройства освещения, к устройству освещения, изготовленному посредством такого способа, и к осветительному прибору, содержащему, по меньшей мере, одно такое устройство освещения.
Уровень техники
Что касается традиционных и твердотельных устройств освещения, защитные корпусы, изготовленные из стекла, по-прежнему являются наиболее экономичными. Тем не менее, вследствие некоторых нерешенных проблем в стекле и, в частности, в стеклянных световых трубках, использование дорогостоящих пластмассовых трубок и торцевых заглушек становится достаточно распространенным. Первая проблема с пластмассовыми трубками состоит в том, что они являются более дорогими, чем стекло. Вторая проблема с пластмассовыми трубками состоит в том, что асимметричное распределение температуры по высоте и/или длине трубки будет вызывать (и вызывает) коробление, деформирует трубку постоянно. Чтобы не допускать проблемы коробления, некоторые пластмассовые трубки поставляются с предварительным механическим напряжением встроенных материалов (в противоположном направлении), которое заставляет трубки выпрямляться при работе. Кроме того, оформление и функциональность пластмассы хуже относительно стекла.
Ключевая проблема с высоко ценимым стеклом состоит в том, что оно может работать только при высокой температуре, скажем, выше 1200°C. Следовательно, когда тонкие электронные компоненты слишком приближаются к горячему стеклу, серьезное и необратимое ухудшение качества становится неизбежным. В силу того, что высокие температуры, требуемые в ходе соединения стеклянных фрагментов, являются ключевым вопросом, существует потребность в том, чтобы разрешать вставку перед герметизацией хрупких электронных компонентов в стеклянный корпус и/или экранировать их от высоких температур в ходе приклеивания стекла экономичным способом.
Сущность изобретения
Цель изобретения заключается в том, чтобы предоставлять способ изготовления устройства освещения, который разрешает вставку (уязвимых) электронных компонентов в стеклянную колбу до закрытия стеклянной колбы без снижения качества и срока службы электронных компонентов.
Согласно аспекту, предусмотрен способ изготовления устройства освещения, при этом способ содержит:
- предоставление стеклянной колбы, имеющей одно или более отверстий;
- вставку первого компонента устройства в стеклянную колбу через одно из одного или более отверстий;
- предоставление, по меньшей мере, одного из одного или более отверстий со стеклянной заглушкой посредством приклеивания расплавом, при этом до приклеивания расплавом первый компонент устройства перемещается в позицию в стеклянной колбе на большом расстоянии, по меньшей мере, от одного из одного или более отверстий;
- репозиционирование и/или расширение первого компонента устройства в стеклянной колбе после приклеивания расплавом.
Посредством перемещения первого компонента устройства в позицию внутри стеклянной колбы на большом расстоянии от отверстий до приклеивания расплавом, компонент устройства держится отдельно от тепла, требуемого для того, чтобы приклеивать расплавом заглушку или заглушки. Таким образом, электронный компонент не затрагивается, и его качество не может ухудшаться.
Стеклянная заглушка(ки) может содержать, по меньшей мере, один электрический контактный вывод, при этом электрический компонент соединен, по меньшей мере, с одним электрическим контактным выводом. Электрический контактный вывод может запитываться через стеклянную заглушку от первой стороны к противоположной стороне, так что электрическое соединение может устанавливаться из электрического компонента внутри колбы с соединением за пределами колбы. Электрический компонент может соединяться с электрическим контактным выводом посредством репозиционирования первого электронного компонента. Репозиционирование может устанавливаться с использованием сил тяжести или магнитных сил. Альтернативно, шток может вставляться в один из зазоров, чтобы проталкивать электронный компонент в конечную позицию, в которой он соединяется с электрическим контактным выводом.
В варианте осуществления, первый компонент устройства содержит световой механизм, содержащий один или более светоизлучающих диодов (светодиодов). Посредством вставки светодиодов в стеклянную колбу, так называемая TLED (усовершенствованная TL-лампа, содержащая светодиоды) может создаваться с колбой, полностью изготовленной из стекла, что может быть предпочтительным по сравнению с пластмассой.
В варианте осуществления, световой механизм содержит два продолговатых держателя, причем каждый из продолговатых держателей содержит соединительный блок, выполненный с возможностью соединения соответствующего продолговатого держателя с другим из двух продолговатых держателей. Продолговатые держатели репозиционируются посредством сил тяжести и/или магнитных сил, и соединение двух соединительных блоков выполняется посредством сил тяжести и/или магнитных сил. Соединения между держателями могут представлять собой электрические и/или механические соединения. Для держателей уже может быть выполнена электронная разводка проводов с использованием гибких электрических соединений до того, как они фактически соединяются механическим способом.
В варианте осуществления, световой механизм является складным, при этом световой механизм вставляется в сложенном состоянии через одно из одного или более отверстий до того, как предоставляется стеклянная заглушка, и при этом световой механизм раскладывается посредством сил тяжести и/или магнитных сил после того, как предоставлена стеклянная заглушка. Вместо сложенного компонента, компонент может получать рулонную или спиральную форму до вставки в стеклянную колбу.
В варианте осуществления, кожух, содержащий электрические компоненты, вставляется в стеклянную колбу. Кожух может иметь поперечное сечение, практически равное внутреннему поперечному сечению стеклянной колбы. Таким образом, если, например, колба является трубчатой с наличием круглого поперечного сечения, кожух также должен иметь круглое поперечное сечение. Репозиционирование кожуха в стеклянной колбе может выполняться посредством перемещения кожуха в колбе посредством приложения вакуума к каналу в стеклянной заглушке.
Одна или более стеклянных заглушек могут содержать прорезь. В этом случае, стеклянная колба закрыта стеклянными заглушками, причем без полной герметизации. Следует отметить, что в случае, например, TLED, стеклянная колба не должна полностью герметизироваться. Второй компонент устройства может вставляться в стеклянную колбу через прорезь, за счет этого репозиционируя и/или расширяя первый компонент устройства в стеклянной колбе. Второй компонент устройства может представлять собой продолговатый компонент, к примеру, световой механизм, имеющий один или более светодиодов.
В варианте осуществления, до вставки первого компонента устройства, первый компонент устройства соединяется со вторым продолговатым вторым компонентом устройства, и стеклянная колба содержит в первом отверстии первую стеклянную заглушку, содержащую прорезь. Первый и второй компонент устройства вставляются в стеклянную колбу через дополнительное отверстие, еще не содержащее стеклянную заглушку, в направлении первой стеклянной заглушки, при этом второй компонент устройства проталкивается через прорезь первой стеклянной заглушки изнутри при удерживании первого компонента устройства в колбе. Затем, вторая стеклянная заглушка приклеивается расплавом к колбе в дополнительном отверстии, и после этого первый компонент устройства репозиционируется в стеклянной колбе посредством проталкивания второго компонента устройства обратно в колбу через прорезь. Таким образом, до вставки компонентов в колбу, они уже надлежащим образом соединены. Колба может представлять собой стеклянную трубку, при этом первый компонент представляет собой трубчатую капсулу, содержащую электронику. Капсула может помещаться около стеклянной заглушки напротив дополнительного отверстия таким образом, что она приклеивается расплавом. Капсула может выталкиваться обратно посредством выталкивания второго продолговатого компонента, такого как световой механизм, обратно через прорезь.
Согласно дополнительному аспекту, предусмотрено устройство освещения, изготовленное посредством способа, как описано выше.
Согласно еще одному дополнительному аспекту, предусмотрен осветительный прибор, содержащий, по меньшей мере, одно устройство освещения, как описано выше.
Изобретение предлагает использовать стеклянные колбы, которые содержат одно или более отверстий для доступа специальной конструкции, через которые электронные компоненты или другие компоненты могут вставляться в колбу до склеивания колбы с одним или более других стеклянных элементов. В варианте осуществления, так называемая вставка до приклеивания используется, например, в стеклянной колбе, так называемая капсула вставляется до закрытия стеклянной колбы вместе с одним или более стеклянных элементов, так что капсула может позиционироваться в более прохладной секции стеклянной колбы в ходе герметизации. Капсула может содержать формирователь сигналов управления для SSL-устройства.
Вставка после приклеивания обеспечивается в лампочках и трубках с использованием стеклянных торцевых заглушек или ножек лампочки, имеющих прорезь, конструктивный разрез. Прорезь может содержать небольшую часть окружности стеклянного диска или вертикальной ножки, имеющей отверстие вплоть до 90% от своей длины окружности, уменьшая свою дисковую форму до формы "стержня". Таким образом, после склеивания стеклянных фрагментов, остаются жесткие и прочные стеклянные колбы, имеющие одно или более или отверстий для доступа или прорезей, разрешающих вставку электронных компонентов через прорези вовнутрь стеклянной колбы. Отличительным для стержня и/или частичного диска является то, что эти части содержат, по меньшей мере, один электрический контактный вывод, который подает питание снаружи колбы вовнутрь колбы, так что гальванический потенциал может прикладываться снаружи колбы.
Компоненты, которые могут вставляться, представляют собой, например, (бумажные) отражатели, светорассеиватели, светодиоды, PCB (печатную плату) или один ее узел, оснащенные либо нет электронными формирователями сигналов управления высокого напряжения и/или интеллектуальными микроэлектронными устройствами. Альтернативно, стеклянная колба плавно перемещается поверх электронного узла в позицию прорези(ей).
Краткое описание чертежей
Эти и другие аспекты изобретения должны становиться очевидными и истолковываться со ссылкой на варианты осуществления, описанные в качестве примера в нижеприведенном описании, и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
Фиг. 1 является видом в перспективе примера стеклянной колбы, представляющей собой стеклянную трубку;
Фиг. 2 показывает вид в перспективе примера стеклянной заглушки;
Фиг. 3A и 3B показывают два различных варианта осуществления стеклянной заглушки;
Фиг. 4 показывает пример такого кожуха для хранения электронного формирователя сигналов управления высокого напряжения;
Фиг. 5 схематично показывает электронный формирователь сигналов управления, размещенный в кожухе по фиг. 4;
Фиг. 6 схематично показывает дополнительный этап способа изготовления устройства освещения;
Фиг. 7 схематично показывает дополнительный этап способа изготовления устройства освещения, в котором стеклянные заглушки приклеиваются расплавом на каждое из отверстий, которые должны быть закрыты;
Фиг. 8 показывает вид сверху примера светового механизма, имеющего множество светодиодов, размещаемых в матрице;
Фиг. 9A, 9B и 9C показывают виды сверху внешнего конца стеклянной трубки после приклеивания расплавом стеклянной заглушки к стеклянной трубке;
Фиг. 10, 11, 12 схематично показывают вид сбоку стеклянной трубки на различных стадиях манипулирования компонентами устройства в трубке;
Фиг. 13 и 14 показывают виды сбоку стеклянной трубки по дополнительному варианту осуществления, имеющей световой механизм, содержащий два продолговатых держателя;
Фиг. 15 показывает поперечное сечение варианта осуществления узла L2/отражателя;
Фиг. 16 показывает поперечное сечение стеклянной трубки с двумя вставленными узлами L2/отражателя;
Фиг. 17A, B, C схематично показывают поперечное сечение варианта осуществления по фиг. 16 и вид сверху через стеклянную трубку узла L2/отражателя с трубкой;
Фиг. 18 показывает вид сбоку стеклянной трубки с двумя вставленными капсулами, которые соединяются и одним световым механизмом, который является складным, и
Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций способа изготовления устройства освещения согласно варианту осуществления если изобретение.
Фиг. 20 схематично показывает вариант осуществления осветительного прибора.
Чертежи являются просто схематичными и не нарисованы в масштабе. На чертежах элементы, которые соответствуют уже описанным элементам, могут иметь идентичные номера ссылок.
Подробное описание вариантов осуществления
В варианте осуществления, способ изготовления устройства освещения содержит предоставление стеклянной колбы, имеющей одно или более отверстий. Фиг. 1 является видом в перспективе примера стеклянной колбы, представляющей собой стеклянную трубку 1, имеющей первое отверстие 11 и второе отверстие 12. В варианте осуществления, отверстия 11, 12 содержат соответствующие заглушки, изготовленные из стекла, называемые "стеклянными заглушками". Фиг. 2 показывает вид в перспективе примера стеклянной заглушки 20. Стеклянная заглушка 20 фактически представляет собой канал, имеющий стеклянную стенку, которая имеет относительно небольшое поперечное сечение на первой стороне 21 и большее поперечное сечение 22 на противоположной стороне. Большее поперечное сечение имеет такие размеры, чтобы оно соответствует поперечному сечению стеклянной трубки 1 по фиг. 1. Стеклянные заглушки могут содержать, по меньшей мере, один электрический контактный вывод, который подает питание через стеклянную заглушку.
Фиг. 3A и 3B показывают два различных варианта осуществления стеклянной заглушки. На фиг. 3A, стеклянная заглушка 30 содержит два электрических контактных вывода 31, 32 (также называемые "электрическими выводами 31, 32"), которые запитываются через корпус 20 стеклянной заглушки, что напоминает вариант осуществления по фиг. 2. Фиг. 3B, стеклянная заглушка 35 содержит два электрических контактных вывода 36, 37, которые запитываются через корпус 20 стеклянной заглушки. Два электрических контактных вывода 36, 37 соединены на первой стороне стеклянной заглушки 20, с тем чтобы формировать схему короткого замыкания. Этот тип соединения может использоваться для усовершенствованных TLED-трубок, которые являются совместимыми с так называемым электронным балластом. То, какой тип соединения требуется для конкретного варианта применения, зависит от области и от разводки проводов осветительного TL-прибора в этой области. Для Европы оно может представлять собой схему короткого замыкания, если трубка усовершенствована. Для усовершенствованных трубок, схема короткого замыкания может содержать предохранитель или резистор-предохранитель, чтобы предоставлять средство защиты от перегрузок. Для совместимых только со стандартом электросети TLED-трубок, балластный резистор должен исключаться, и осветительный прибор требует повторной разводки проводов, чтобы подавать напряжение сети на одном конце трубки. В этом случае, трубке требуются штырьковые выводы только за пределами трубки в качестве механической опоры, с использованием заглушки, аналогичной фиг. 3B, но без схемы короткого замыкания внутри.
В варианте осуществления, первый компонент устройства вставляется через одно из отверстий стеклянной трубки 1 до того, как стеклянные заглушки приклеиваются расплавом к стеклянной трубке 1. Первый компонент устройства может представлять собой электронный компонент или неэлектронный компонент. Примеры возможных компонентов, которые должны вставляться, следующие: (бумажные) отражатели, светорассеиватели, теплоотводы, светодиоды, PCB или один ее узел, оснащенные электронными формирователями сигналов управления высокого напряжения и/или интеллектуальными микроэлектронными устройствами.
В варианте осуществления, электронный формирователь сигналов управления высокого напряжения размещается в кожухе. Фиг. 4 показывает пример такого кожуха 40. Кожух 40 может быть изготовлен из пластмассы или любого другого подходящего материала, но предпочтительно изготавливается из электроизоляционного материала. В этом варианте осуществления, кожух 40 содержит две части, см. часть 41 и часть 42. Фиг. 5 схематично показывает электронный формирователь 45 сигналов управления, размещенный в кожухе 40 по фиг. 4. Узел, показанный на фиг. 5, дополнительно упоминается в качестве капсулы 50. В этом примере, капсула 50 содержит электрические соединения 51, 52 на первой стороне капсулы 50, дополнительные электрические соединения 52, 54 на противоположной стороне капсулы 50. Как можно видеть из фиг. 5, электрические соединения 53, 54 идут в направлении от соответствующих частей 41, 42 кожуха.
Фиг. 6 схематично показывает дополнительный этап способа изготовления устройства освещения. Первый компонент устройства, т.е. капсула 50, позиционируется в стеклянной трубке 1, см. стрелку 61. Компонент 50 устройства позиционируется таким образом, что он находится на большом расстоянии от этих отверстий, которые по-прежнему должны содержать стеклянную заглушку, также называемые "отверстиями, которые должны быть закрыты". В этом примере, оба отверстия 11, 12 еще не содержат стеклянную заглушку, так что капсула 50 размещается в середине или близко к середине стеклянной трубки 1.
Затем, стеклянные заглушки 30, 35 приклеиваются расплавом на каждое из отверстий, которые должны быть закрыты. С этой целью, внешние концы стеклянной трубки 1 и стеклянных заглушек 30, 35 нагреваются, как показано на фиг. 7. На фиг. 7, значки 71, 72, 73, 74 факела пламени указывают то, что стекло нагревается до температуры, при которой стекло стеклянных заглушек 30, 35, по меньшей мере, частично расплавляется. Типичные температуры, которые используются, находятся в диапазоне 1000-1400°C. При таких высоких температурах, многие электрические компоненты, в частности твердотельные компоненты, демонстрируют негативные характеристики и могут повреждаться или уничтожаться. Посредством отодвигания капсулы 50 от внешних концов стеклянной трубки 1, капсула 50 не нагревается слишком сильно, и повреждение электронных схем внутри капсулы 50 не допускается.
После того, как стеклянные заглушки 34, 35 приклеиваются расплавом к трубчатой стеклянной трубке 1, стеклянная трубка 1 закрывается, за исключением небольших каналов в стеклянных заглушках 34, 35. В зависимости от варианта применения, стеклянные заглушки 34, 35 могут быть полностью закрыты, либо одна или более приклеенных заглушек могут содержать небольшой "почтовый ящик" или прорезь, как поясняется со ссылкой на фиг. 9A, 9B и 9C.
После приклеивания расплавом стеклянных заглушек 34, 35 к стеклянной колбе 1, первый компонент устройства (т.е. капсула 50) репозиционируется в стеклянной трубке 1 таким образом, что капсула 50 соединяется с электрическими контактными выводами 31, 32 стеклянной заглушки. Репозиционирование может выполняться несколькими способами.
Первый вариант заключается в том, чтобы изменять ориентацию стеклянной трубки 1 таким образом, чтобы плавно перемещать капсулу 50 в направлении одной из стеклянных заглушек 34, 35. Таким образом, силы тяжести используются для того, чтобы репозиционировать капсулу 50 в стеклянной трубке 1. Гравитация также может использоваться для того, чтобы поворачивать капсулу 50 в стеклянной трубке 1.
Другой вариант заключается в том, чтобы предоставлять капсулу 50 с одной или ферромагнитных металлических панелей, которые могут притягиваться посредством магнитного поля за пределами стеклянной трубки 1. Таким образом, посредством модуляции внешнего электромагнитного поля, капсула 50 может перемещаться и ориентироваться в запрашиваемую позицию.
Еще один другой вариант заключается в том, чтобы использовать капсулу трубчатой формы, имеющую такие размеры, что ее поперечное сечение немного меньше внутреннего поперечного сечения стеклянной трубки 1. Таким образом, минимальный воздух или газ может вытекать между капсулой 50 и стеклянной трубкой 1. Посредством приложения вакуума или сверхдавления на одной стороне капсулы 50, капсула 50 может проталкиваться через стеклянную трубку 1 до тех пор, пока она не достигнет запрашиваемой позиции.
Дополнительная альтернатива для репозиционирования первого компонента устройства заключается в том, чтобы вставлять второй компонент устройства через прорезь в стеклянную трубку 1 после приклеивания расплавом стеклянных заглушек 34, 35 и манипулировать позицией первого компонента устройства со вторым компонентом устройства. Альтернативно, манипуляционный шток может вставляться в замкнутую трубку через вакуумирующую ножку (см. полую трубку 103 на фиг. 9A и фиг. 13), представляющую собой часть стеклянных заглушек.
В варианте осуществления, изготавливается устройство освещения трубчатой формы, содержащее световой механизм, содержащий множество светодиодов. Фиг. 8 показывает вид сверху примера светового механизма 80, имеющего множество светодиодов 81, размещаемых в матрице. Световой механизм 80 содержит соединения (не показаны) и точки 82 соединения на одном внешнем конце. Световой механизм 80 может представлять собой световой L2-механизм, как известно специалистам в данной области техники. Бумажный отражатель 85 приклеивается к световому механизму 80 до того, как они вставляются в стеклянную трубку 1.
В варианте осуществления, по меньшей мере, одна из стеклянных заглушек 34, 35 содержит прорезь, которая предоставляет доступ внутрь стеклянной трубки после приклеивания расплавом стеклянных заглушек 34, 35 на стеклянную трубку 1. Фиг. 9A, 9B и 9C показывают виды сверху внешнего конца стеклянной трубки 1 после приклеивания расплавом стеклянной заглушки к стеклянной трубке 1. В примере по фиг. 9A, показана стеклянная заглушка 30, имеющая дисковую форму, имеющую закрытую часть 101 и открытую часть 102, также называемую прорезью 102 или "почтовым ящиком" 102. Стеклянная заглушка 30 соединяется с полой трубкой 103 (т.е. вакуумирующей ножкой) в центре. Использование трубки, такой как трубка 103, известно в данной области техники. Трубка 103 может использоваться для того, чтобы помещать стеклянную заглушку 30 на стеклянную трубку 1 для приклеивания расплавом. После приклеивания расплавом, вакуумирующая ножка 103 отсоединяется от стеклянной заглушки 30, например, посредством отрыва силой на конце вакуумирующей ножки 103.
Фиг. 9A также показывает световой механизм 105 с матрицей светодиодов 106, вставленных в стеклянную трубку 1 через прорезь 102. Корпус 107 практически прямоугольной формы представляет стеклянный корпус, соединенный со стеклянной заглушкой 30 и выводящий электрический выводы 31, 32 через стеклянную заглушку. Световой механизм 105 соединяется с электрическими выводами 31, 32 посредством двух проводов 108.
Вместе со вставкой светового механизма 105, также может вставляться бумажный отражатель 85 для того, чтобы задавать требуемый угол ориентации луча. Следует отметить, что этот необязательный бумажный отражатель 85 не показан на фиг. 9A, в котором L2 прикреплен к стеклу посредством клейкого средства.
Фиг. 9B показывает дополнительный пример стеклянной заглушки, имеющей закрытую часть 110 и открытую часть 102, также называемую "прорезью 102". Стеклянная заглушка 30 соединяется с полой трубкой 103 в центре.
Фиг. 9C показывает еще один дополнительный пример стеклянной заглушки, имеющей закрытую часть 114 и две открытых части 115 и 102, также называемые "прорезями 115, 102". Стеклянная заглушка 30 соединяется с трубкой 103 в центре.
Если нет необходимости в отражателе (широком углу ориентации луча), то прорезь может быть небольшой, см. фиг. 9A. Если требуется узкий угол ориентации луча, отражатель может охватывать 180 градусов или более, в силу чего "почтовый ящик" должен быть крупным, см. фиг. 9C. Очевидно, стеклянная заглушка 30 является более прочной, когда предусмотрена большая стеклянная часть, и меньший "почтовый ящик".
В варианте осуществления, капсула 50 помещается в середине стеклянной трубки 1 до того, как стеклянные заглушки 30, 35 приклеиваются расплавом к стеклянной трубке 1. Фиг. 10 схематично показывает вид сбоку стеклянной трубки 1, чтобы пояснять этап изготовления с последующей вставкой светового механизма 80 вместе с бумажным отражателем 85 в стеклянную трубку 1 посредством отверстия в стеклянной заглушке 35, см. правую сторону по фиг. 10. В этом примере, стеклянный механизм 80 должен проталкивать капсулу 50 в направлении стеклянной заглушки 30, т.е. влево на фиг. 10. Световой механизм 80 должен заталкиваться на контакты капсулы, и такие склеенные части теперь затем как единое целое перемещаются до тех пор, пока капсула 50 не соединится с электрическим соединением в стеклянной заглушке 30. После этого "почтовый ящик" закрывается посредством шайбы и алюминиевой заглушки. Вставка светового механизма 80 и/или бумажного отражателя 85 может выполняться вручную, либо она может быть автоматизирована с использованием манипулирования компонентами устройства посредством инструмента таким образом, чтобы вставлять их в стеклянную трубку 1.
Фиг. 11 показывает вид сбоку стеклянной трубки 1 в случае, в котором световой механизм 80 проталкивает капсулу 50 во внешнюю левую сторону стеклянной трубки 1, при этом соединения капсулы 50 вступают в контакт с электрическими контактными выводами 31, 32 (см. также фиг. 3A) стеклянной заглушки 30. Световой механизм 80 и бумажный отражатель 85 конструируются таким образом, что они полностью входят в стеклянную трубку 1.
Фиг. 12 показывает дополнительный этап, на котором торцевые заглушки 121, 122, к примеру, алюминиевые торцевые заглушки, цементируются на внешних концах колбы 1. Торцевые заглушки 121, 122 содержат разъемы для соединения устройства освещения с арматурой и т.п.
В варианте осуществления, световой механизм 105 уже припаян к соединениям 53, 54 капсулы формирователя сигналов управления перед вставкой всего узла (т.е. капсулы со световым механизмом) в стеклянную трубку 1. Одна стеклянная заглушка, имеющая "почтовый ящик", сначала приклеивается расплавом к стеклянной трубке 1. Затем, узел вставляется со стороны, еще не содержащей стеклянную заглушку. Узел вставляется таким образом, что световой механизм 105 входит первым, а после него входит капсула 50. После вставки узла, часть светового механизма 105 выступает из стеклянной трубки 1 через "почтовый ящик". Затем, другая торцевая заглушка приклеивается расплавом к стеклянной трубке 1, чтобы закрывать ее. Затем капсула 50 и световой механизм 105 репозиционируются. Капсула 50 может заталкиваться на штырьковые выводы для питания от электросети на противоположной стороне 31, 32, световой механизм 105 может содержать дорожки для подачи питания от электросети к капсуле 50 формирователя сигналов управления, и провода для предоставления питания от электросети соединяются с проводами на стороне "почтового ящика". Другой вариант заключается в том, чтобы формировать металлические провода стеклянной ножки 107 таким образом, что они выступают в качестве пружин. Таким образом, металлические провода могут устанавливать механический контакт между световым механизмом 105 и стеклянной заглушкой, переносящей входные провода электросети.
С использованием этапов, описанных выше, может изготавливаться твердотельное устройство освещения, к примеру, TLED, имеющая полную стеклянную колбу. Вследствие стеклянных заглушек, стеклянная колба является прочной и может быть изготовлена аналогично традиционным (нетвердотельным) устройствам освещения, таким как люминесцентные трубки.
Как описано выше, предлагается способ изготовления для того, чтобы изготавливать устройство освещения, имеющее один или более компонентов устройства, которые содержат твердотельную технологию, к примеру, светодиодов, интегральных схем и т.д. До приклеивания к стеклянной колбе со стеклянными заглушками, устройства вставляются в колбу. Этот способ является очень полезным в стеклянных трубках. В таких трубках, так называемая капсула может вставляться до герметизации концов стеклянной трубки, при этом капсула может позиционироваться в более прохладной секции(ях) трубки, например, в или около центра длинной стеклянной трубки, когда герметизируется обе стороны одновременно. Здесь температура остается относительно низкой вследствие плохой теплопроводности стекла.
Альтернативно, сначала, например, левый конец трубки закрывается, капсула вставляется и перемещается в закрытую сторону, после чего правый конец трубки закрывается, при этом даже после приклеивания стекла капсула по-прежнему имеет возможность плавно перемещаться в трубке. Таким образом, электрический контакт в/из капсулы может совмещаться, например, в направлении основных проводов в стеклянной торцевой заглушке и/или вставляемом элементе, таком как узел L2/отражателя.
Дополнительный вариант осуществления пояснен со ссылкой на фиг. 13 и 14. В этом варианте осуществления, световой механизм содержит два продолговатых держателя 131, 132, которые содержат соединительный блок (не показан на фиг. 13 и 14), выполненный с возможностью соединения соответствующего продолговатого держателя 131, 132 с другим из двух продолговатых держателей 132, 131. В примере по фиг. 13, каждый из держателей 131, 132 соединяется с ассоциированной капсулой, см. капсулы 133, 134, и вставляется в стеклянную трубку 1 до приклеивания расплавом стеклянных заглушек 30, 35.
После того, как стеклянная колба закрыта, см. фиг. 14, алюминиевые торцевые заглушки 121, 122 размещаются на внешних концах устройства освещения. Затем, продолговатые держатели репозиционируются посредством магнитных сил, и два соединительных блока соединяются посредством магнитных сил, что подробнее поясняется ниже. Вместо магнитных сил, могут использоваться силы тяжести, либо может использоваться давление воздуха в случае, если держатели уже соединяются с соответствующими капсулами. На фиг. 14, две стрелки 141, 142 указывают то, что капсула 134 и соединенный держатель 132 светового механизма перемещаются влево к стеклянной заглушке 30, в то время как капсула 133 и соединенный держатель 131 светового механизма перемещаются вправо к стеклянной заглушке 35. Стрелка 144 указывает то, что компоненты 131, 132, 133, 134 устройства также могут поворачиваться в стеклянной трубке 1 посредством, например, магнитных сил.
Фиг. 15 показывает поперечное сечение варианта осуществления узла 150 L2/отражателя. Узел 150 содержит L2-механизм 151 со светодиодами 152 и с ферромагнитной (например, железной или (с постоянными магнитами)) лентой 153 в задней стороне. Лента 153 может быть контурной, с тем чтобы эффективнее передавать тепло комплектов в сборе с большим значением в люменах в стеклянную трубку. Узел 150 дополнительно содержит отражатель 154, имеющий определенное число отверстий для приема светодиодов 152. Фиг. 16 показывает поперечное сечение стеклянной трубки 1 с двумя вставленными узлами L2/отражателя. Отражатели узлов являются гибкими и должны придерживаться внутренней стенки стеклянной трубки 1 после вставки. После закрытия стеклянной трубки 1 посредством добавления стеклянных заглушек (не показаны), два магнита 161, 162 размещаются близко к стеклянной трубке 1, с тем чтобы притягивать соответствующие железные ленты двух узлов 150 L2/отражателя. Специалистам в данной области техники должно быть очевидным, что магниты могут использоваться для того, чтобы репозиционировать узлы 150 в стеклянной трубке 1. Манипулирование может выполняться как в радиальном, так и в осевом направлении.
Фиг. 17A показывает поперечное сечение варианта осуществления по фиг. 16, см. правую сторону, и вид сверху через стеклянную трубку 1 узла L2/отражателя с трубкой 1, см. левую сторону. Каждый из узлов 150a, 150b содержит разъем, см. разъем 171, 172.
Фиг. 17B показывает поперечное сечение варианта осуществления по фиг. 16, см. правую сторону, и вид сверху через стеклянную трубку 1 узла L2/отражателя с трубкой 1, см. левую сторону. Фиг. 17B показывает случай, в котором два узла почти примыкают друг к другу.
Фиг. 17C показывает поперечное сечение варианта осуществления по фиг. 16, см. правую сторону, и вид сверху через стеклянную трубку 1 узла L2/отражателя с трубкой 1, см. левую сторону. Фиг. 17C показывает случай, в котором два узла соединены посредством соединения соответствующих разъемов 171, 172. Как упомянуто выше, относительное перемещение двух узлов 150a, 150b, может достигаться посредством манипулирования узлами с использованием магнитов, либо альтернативно могут использоваться силы тяжести.
Предусмотрено несколько решений для того, чтобы разрешать проблему соединения между двумя подузлами 150a, 150b и/или формирователя сигналов управления с электросетью. Ниже поясняются четырех из этих решений:
1) Подузлы уже имеют электрические и механические соединения между собой на месте до (вставки и) расширения: например, плавно перемещающуюся лесенку, идущую с гибкими электрическими кабелями;
2) Подузлы имеют только электрические соединения, установленные между ними до (вставки и) расширения: гибкий кабель или скользящий электрический контакт внутри электрической втулки или (вдоль) дорожки.
3) Подузлы имеют только механические соединения, установленные между ними до (вставки и) расширения: плавно перемещающуюся лесенку или ленту, механически направляющую расширение. При полном расширении, электрическое соединение прищелкивается, защелкивается, прижимается, сжимается или зажимается;
4) Подузлы не имеют электрических и механических соединений, установленных до (вставки и) расширения: как механические, так и электрические контакты/соединения устанавливаются при полном расширении.
Вместо репозиционирования компонента(ов) устройства, к примеру, капсулы 50, внутри стеклянной колбы (т.е. стеклянной трубки 1), компонент(ы) устройства может расширяться. Компонент(ы) устройства может представлять собой складной световой механизм либо складной светоотражатель или светорассеиватель, который может раскладываться после того, как стеклянная колба уже закрыта. Альтернативно, компонент устройства может получать рулонную или спиральную форму до вставки в стеклянную колбу.
Фиг. 18 показывает вариант осуществления светового механизма, который является складным, при этом световой механизм вставляется в сложенном состоянии через одно из одного или более отверстий до того, как предоставляется стеклянная заглушка, и при этом световой механизм раскладывается посредством сил тяжести и/или магнитных сил после того, как предоставлена стеклянная заглушка(ки). Фиг. 18 показывает вид сбоку стеклянной трубки 1 с двумя вставленными капсулами 181, 182, которые соединяются с одним световым механизмом 184, который является складным. Световой механизм может содержать тонкие пластинки, которые содержат светодиоды, см. светодиоды 186 на фиг. 18. Капсула 181, 182 может репозиционироваться посредством использования магнитов или вакуума, прикладываемого на внешних концах стеклянной трубки 1. Посредством репозиционирования капсулы 181, 182, сложенный световой механизм 184 раскладывается. Должно быть очевидным, что вместо светового механизма другие компоненты устройства могут складываться и раскладываться, такие как отражатель, радиоантенна, светорассеиватель и т.д. и т.д.
Фиг. 19 является блок-схемой последовательности операций способа 190 изготовления устройства освещения согласно варианту осуществления если изобретение. Способ 190 содержит: предоставление стеклянной колбы, имеющей одно или более отверстий, см. этап 191. После этапа 190 выполняется вставка первого компонента устройства через одно из одного или более отверстий, см. этап 192. После этапа 192 выполняется перемещение первого компонента устройства в позицию в стеклянной колбе на большом расстоянии от одного из одного или более отверстий, которые должны содержать стеклянную заглушку, также называемых "отверстиями, которые должны быть закрыты", см. этап 193. После этапа 193 выполняется приклеивание расплавом стеклянной заглушки(ек) на каждое из отверстий, которые должны быть закрыты, см. этап 194. После этапа 194 выполняется репозиционирование и/или расширение первого компонента устройства внутри стеклянной колбы, см. этап 195.
Следует отметить, что вместо использования трубчатой колбы, другие типы стеклянных колб могут использоваться для изготовления, например, имеющие поперечное сечение треугольной формы. Альтернативно, колба может представлять собой лампочку в форме, подходящей для изготовления твердотельных лампочек. В этом случае колба может представлять собой лампочку в форме с одним отверстием, которое закрывается после того, как вставлен первый компонент устройства. Чтобы не допускать повреждения вследствие высоких температур, первый компонент устройства может помещаться на большом расстоянии от отверстия, которое должно быть закрыто. После склеивания расплавом стеклянной лампочки со стеклянной заглушкой, такой как стеклянная ножка, первый компонент устройства может репозиционироваться в место/позицию, в которой, например, соединения могут создаваться с помощью проводов, запитываемых через ножку.
Фиг. 20 показывает вариант осуществления осветительного прибора 550, который содержит одно или более устройств освещения согласно изобретению (не показаны на фиг. 20).
Следует отметить, что в этом документе слово "содержащий" не исключает присутствие элементов или этапов, отличных от перечисленных элементов или этапов, и слово "a" или "an", предшествующее элементу, не исключает присутствие множества таких элементов, что любые ссылки с номерами не ограничивают объем формулы изобретения. Дополнительно, изобретение не ограничено вариантами осуществления, и изобретение заключается в каждом новом признаке или в комбинации признаков, описанных выше или изложенных во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения.