ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО
LIGHTING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение описывает осветительное устройство, соединительный элемент и осветительный модуль.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Согласно современным решениям для освещения возможны многие разные типы осветительных конструкций благодаря различным типам источников света, таким как лампы накаливания, флуоресцентные трубки, светоизлучающие диоды и т.д., и различным способам, которыми они могут быть включены в осветительные устройства. Кроме того, заметна тенденция к большей индивидуальности, в результате чего, возможно, наблюдается потребность в более нетрадиционных типах систем освещения, например модульных осветительных конструкциях, которые могут быть собраны по-разному. Обычные модульные системы освещения с использованием таких источников света, как лампы накаливания, могут быть разобраны и повторно собраны для придания им другой формы, но это обычно трудоемкая задача. Кроме того, так как эти системы освещения тяжелы из-за количества источников света и включенных в них кабелей, они обычно, будучи собранными, остаются неизменной конструкцией, так что их, по сути, модульная природа фактически не может быть использована. Кроме того, эти типы систем освещения часто слишком дороги для среднего потребителя.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, целью изобретения является предоставление альтернативного и улучшенного модульного средства освещения.
Цель изобретения достигнута благодаря осветительному устройству по пункту 1 формулы изобретения, соединителю по пункту 12 формулы изобретения и осветительному модулю по пункту 14 формулы изобретения.
Согласно изобретению осветительное устройство или светильник содержит множество осветительных модулей и несколько соединительных элементов с соединительными средствами. Каждый осветительный модуль содержит, по меньшей мере, один по существу плоскостной светоизлучающий элемент в кожухе и несколько ответных соединительных средств, расположенных вдоль, по меньшей мере, одной кромки кожуха. Соседние или смежные осветительные модули соединены друг с другом физически и разъемно, то есть таким образом, что они могут быть отделены друг от друга снова, при помощи, по меньшей мере, одного соединительного элемента таким образом, что светоизлучающий элемент первого осветительного модуля электрически соединен со светоизлучающим элементом второго осветительного модуля взаимодействием, по меньшей мере, части соединительных средств соединительного элемента и, по меньшей мере, части ответных соединительных средств соответствующих осветительных модулей.
"Кожух" осветительного модуля служит для того, чтобы вмещать в себя плоскостной светоизлучающий элемент и обеспечивать раму или кайму с несколькими кромками или боковыми частями (в отличие от лицевых поверхностей), вдоль которых расположены ответные соединительные средства. Очевидно, что кожух может иметь любую форму, например, она может быть треугольной, квадратной или даже круглой. Так как светоизлучающий элемент осветительного устройства согласно изобретению является плоскостным, или плоским, или по существу внешне двумерным, сам кожух также может быть по существу "плоским" по форме.
Одно преимущество использования по существу плоскостного светоизлучающего элемента в осветительном модуле согласно изобретению состоит в том, что по существу вся поверхность осветительного модуля может действовать для излучения света. "Плоскостной" светоизлучающий элемент может быть плоским или может иметь плоскую светоизлучающую поверхность, но он не ограничен плоской формой. Например, светоизлучающий элемент может иметь изогнутую поверхность.
Осветительное устройство согласно изобретению позволяет простой и удобный способ соединения осветительных модулей друг с другом для получения модульного светильника, так как любые два осветительных модуля светильника могут быть соединены друг с другом посредством соединительного элемента и могут быть просто снова отсоединены или отделены по мере надобности. Осветительный модуль может быть соединен с одним или более дополнительными осветительными модулями. Так как каждый осветительный модуль может иметь множество ответных соединительных средств, осветительные модули могут быть объединены в двумерные или трехмерные структуры или в структуру, объединяющую двумерные и трехмерные участки или секции. Таким образом, светильник согласно изобретению может быть собран в любой из широкого многообразия форм с любым количеством светоизлучающих лицевых поверхностей. Кроме того, при использовании относительно тонких осветительных модулей может быть получено осветительное устройство с малым общим весом, даже когда много осветительных модулей соединено друг с другом.
Согласно изобретению соединительный элемент для соединения двух пространственно независимых электрических модулей, в частности осветительных модулей, содержит первое соединительное средство, второе соединительное средство и корпус, и он выполнен таким образом, что соединительные средства, по меньшей мере, частично охвачены корпусом и могут быть прижаты друг к другу для уменьшения расстояния между соединительными средствами. Соединительные средства выполнены таким образом, чтобы позволить физическое соединение соседних модулей и, возможно, позволить электрическое соединение между соседними модулями. Другими словами, из двух соединительных средств достаточно, чтобы одно соединительное средство было способно создавать электрическое соединение, в то время как оба соединительных средства служат для физического соединения соседних модулей. "Корпус" по существу служит для получения соединительного средства с определенной устойчивостью. Корпус также обеспечивает простоту использования таким образом, что пользователь посредством простого нажима на корпус может уменьшить расстояние между соединительными средствами таким образом, что они могут быть соединены или "состыкованы" с ответными соединительными средствами осветительного модуля, позволяя простое соединение друг с другом или отсоединение друг от друга двух осветительных модулей (электрически или физически) без необходимости изгибания соединительного элемента или иного применения к нему, соединительным средствам или ответным соединительным средствам любой чрезмерной деформации. Соединительный элемент, таким образом, позволяет очень простое и удобное средство сборки светильника и придания ему желательной формы. Дополнительные аспекты соединительного элемента будут описаны более подробно ниже.
Согласно изобретению осветительный модуль содержит, по меньшей мере, один по существу плоскостной светоизлучающий элемент в кожухе и несколько ответных соединительных средств, расположенных вдоль, по меньшей мере, одной кромки кожуха. Ответное соединительное средство осветительного модуля, таким образом, электрически соединено со светоизлучающим элементом и выполнено так, чтобы вмещать соединительное средство соединительного элемента, в частности соединительного элемента, описанного выше, таким образом, что светоизлучающая область одного осветительного модуля может быть непосредственно соединена со светоизлучающей областью соседнего осветительного модуля.
С использованием только двух типов элементов, то есть осветительного модуля и соединительного элемента, светильник по существу любой заданной конфигурации или формы легко может быть собран пользователем без потребности в любых инструментах. Кроме того, так как осветительные модули соединяются описанным простым модульным способом, светильник может быть продолжен или повторно собран в другой конфигурации в любое время. Кроме того, пользователь может приобрести дополнительные осветительные модули и соединительные элементы для добавления к существующему светильнику, если он его удовлетворяет.
Зависимые пункты формулы изобретения и последующее описание раскрывают особенно предпочтительные варианты осуществления и признаки изобретения.
Ответные соединительные средства осветительных модулей и соединительные средства соединительных элементов светильника согласно изобретению могут быть соединены любым подходящим образом. Например, соединительные средства и ответные соединительные средства могут быть выполнены для "состыковки" друг с другом в направлении, по существу перпендикулярном стороне осветительного модуля, то есть посредством прижатия в поперечном направлении соединительного средства соединительного элемента к ответному соединительному средству осветительного модуля. Однако в наиболее предпочтительном варианте осуществления изобретения ответное соединительное средство осветительного модуля, наиболее предпочтительно, расположено на стороне осветительного модуля таким образом, что ось соединения ответных соединительных средств по существу параллельна стороне осветительного модуля.
Термин "ось соединения" следует понимать как ось, вдоль которой осуществляется соединение или соединение между соединительными средствами соединительного элемента и ответными соединительными средствами осветительного модуля. Используя повседневный пример, направление, в котором стереоштекер вставлен в стереогнездо, является "осью соединения" для этого типа соединения. В светильнике согласно изобретению в таком случае ответные соединительные средства осветительного модуля расположены снаружи кожуха осветительного модуля таким образом, что соединительный элемент может быть соединен с ответными соединительными средствами в направлении, по существу параллельном кромке кожуха. Термин "параллельно" используется в обычном смысле таким образом, что в случае с кожухом по существу с прямыми кромками ось соединения находится на воображаемой линии, которая является по существу параллельной кромке кожуха. В случае с кожухом с изогнутыми кромками ось соединения находится на воображаемой линии, которая по существу параллельна касательной кромки кожуха в точке соединения. Эта особенно предпочтительная конфигурация ответных соединительных средств и соединительных средств позволяет определенную свободу движения вокруг оси, параллельной кромке осветительного модуля, например вращения осветительного модуля вдоль оси соединения. Например, два соседних осветительных модуля могут быть соединены таким образом, чтобы они были под углом друг с другом, таким образом позволяя конструирование трехмерного светильника. Таким образом, характеристики, описанные выше, обеспечивают по существу неограниченные возможности сборки светильника согласно изобретению.
Осветительный модуль для такого светильника, в таком случае, как уже описано, содержит, по меньшей мере, один светоизлучающий элемент и несколько ответных соединительных средств, в соответствии с чем ответное соединительное средство осветительного модуля наиболее предпочтительно расположено на боковой части осветительного модуля таким образом, что ось соединения ответного соединительного средства по существу параллельна стороне осветительного модуля. Осветительные модули светильника согласно изобретению могут иметь разные формы и размеры, или все они могут иметь одинаковую форму и размер.
Ответное соединительное средство осветительного модуля может быть расположено любым подходящим образом на боковой части кожуха осветительного модуля, например, оно может быть установлено сверху, снизу или снаружи кромки кожуха. Однако для устойчивости ответное соединительное средство, предпочтительно, расположено таким образом, что оно не выступает за пределы внешнего контура осветительного модуля. С этой целью боковые части кожуха осветительного модуля могут содержать один или более вырезов или выемок, чтобы вмещать ответные соединительные средства осветительного модуля. При применении пригодной конструкции соединительных элементов и пригодного расположения ответных соединительных средств в кожухе осветительного модуля фактическое соединение или соединение между соединительными элементами и ответными соединительными средствами может осуществляться внутри такого выреза или выемки. С этой целью ответные соединительные средства могут быть расположены в вырезе, например, таким образом, что два ответных соединительных средства из пары ответных соединительных средств обращены друг к другу на краях выреза.
Обычно, чтобы различать разные типы соединителей, они упоминаются как "охватываемый" или "охватывающий" в зависимости от их формы. Стереоштекер, например, является "охватываемым" соединителем, в то время как стереогнездо или розетка является "охватывающим" соединителем. Соединительные элементы осветительных устройств согласно изобретению могут быть охватываемыми или охватывающими, и ответные соединительные средства являются тогда охватывающими или охватываемыми соответственно. С использованием примера стереогнезда, которое обычно встроено в корпус устройства таким образом, что отверстие находится вровень с внешней стороной устройства, охватывающее ответное средство (средства) осветительного модуля может быть включено в кожух таким образом, что отверстие гнезда находится вровень с внешней поверхностью кожуха.
Светоизлучающий элемент осветительного модуля может содержать любой пригодный светоизлучающий элемент, который может быть выполнен по существу в плоскостной форме. Однако так как разработки в области органических светодиодов позволяют экономически производить относительно большие и эффективные органические светодиоды, осветительный модуль осветительного устройства согласно изобретению, предпочтительно, содержит один или более органических светодиодов. Таким образом, далее светоизлучающий элемент осветительного модуля может просто упоминаться как "органический светодиодный элемент" или даже "органический светодиод", не ограничивая изобретение в любом случае. Площадь осветительного модуля может быть выбрана в соответствии с типом используемого светоизлучающего элемента. Например, осветительный модуль может иметь площадь поверхности, составляющую несколько квадратных сантиметров. Очевидно, что когда используются большие светоизлучающие элементы, площадь осветительного модуля может быть соответственно большей.
Кожух осветительного модуля согласно изобретению, предпочтительно, содержит раму или окружение для удерживания или охвата конструкции органического светодиода. Органический светодиод обычно изготавливают посредством осаждения органического материала на подложку, такую как стекло, и эта подложка может действовать как "внешняя поверхность" кожуха. Органические светодиоды не могут подвергаться воздействию влаги и/или кислорода, что может приводить к порче или даже отказу органического светодиода. Таким образом, органические светодиоды герметизируют, например, при помощи металлического покрытия или крышки, уплотненной относительно стеклянной подложки подходящей стеклянной фриттой, таким образом, чтобы никакая часть органического светодиода не была открыта вдоль сторон. В такой конструкции органический светодиод излучает свет только через подложку. В альтернативном варианте герметизация может быть прозрачной, например, из второго стеклянного листа, уплотненного относительно стеклянной подложки. В этом случае органический светодиод может излучать свет через обе поверхности, и светильник, собранный с использованием таких осветительных модулей, также излучает свет с обеих сторон. В дополнительном варианте осуществления таких осветительных модулей одна из сторон может содержать фильтр из цветного стекла или другого пригодного материала, чтобы изменить цвет излучаемого света. Для таких осветительных модулей с использованием предварительно герметизированных органических светодиодов кожух должен содержать только раму для окружения или охвата внешних кромок органического светодиода. Кожух может служить для обеспечения светоизлучающему элементу определенной устойчивости и защиты, в частности, любых его углов от повреждения. Материалом рамы может быть, например, пригодная пластмасса, которая может быть отформована в заданной конфигурации. Один пригодный тип пластмассы представляет собой Terblend, которая является легкой, но твердой, жесткой и имеет благоприятные осязательные свойства. Рама может содержать две или более частей, например верхнюю часть и нижнюю часть, сформированные для точной установки вокруг "слоистой конструкции" органического светодиода уплотненным образом и выполненные для прикрепления друг к другу таким образом, что части рамы не могут быть случайно снова открыты. Например, может использоваться крепление защелкивающегося типа. Более постоянное уплотнение может быть получено при помощи склеивания друг с другом верхней и нижней частей рамы, чтобы закрыть органический светодиод. В случае необходимости герметичное уплотнение, создаваемое рамой кожуха, может быть усилено при помощи пены, например пригодного пенополиуретана.
Желательно устойчивое соединение между осветительными модулями светильника, чтобы собранный светильник сохранял свою форму, даже когда, например, он подвешен на потолке и на него воздействует сила тяжести. До некоторой степени устойчивость осветительных устройств может быть задана соответствующим дизайном формы кожуха и размерами. Например, посредством конструирования кожуха и соединительного элемента таким образом, что кожухи соседних осветительных модулей примыкают друг к другу в одной или более точках вдоль их кромок, собранный светильник может сохранять свою форму благодаря частично трению в точках контакта между кромками кожуха. Очевидно, что устойчивость конструкции может быть дополнительно увеличена, когда число точек соединения увеличено. Таким образом, в светильнике согласно изобретению осветительный модуль, предпочтительно, содержит, по меньшей мере, одну пару ответных соединительных средств, расположенных на боковой части осветительного модуля. Термин "пара ответных соединительных средств" следует понимать как означающий два ответных соединительных средства, расположенных вблизи друг друга и предназначенных для "стыковки" или сцепления с двумя соответствующими стыковочными элементами соединительного элемента. В случае с осветительным модулем с многоугольной формой, осветительный модуль может иметь, по меньшей мере, одну такую пару ответных соединительных средств на каждой из его кромок. В целом, можно ожидать, что одной пары ответных соединительных средств на каждой боковой части осветительного модуля может быть достаточно для обеспечения удовлетворительной устойчивости всей конструкции. Для осветительных модулей с треугольной формой каждый осветительный модуль может иметь три пары ответных соединительных средств, по одной паре на каждой из его кромок.
Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления осветительного устройства согласно изобретению соединительный элемент, предпочтительно, содержит пару соединительных средств, каждое из которых содержит два соединительных вывода, и, таким образом, два соединительных вывода разных соединительных средств расположены на совместных сторонах соединительного элемента и выделены для пары ответных соединительных средств осветительного модуля. Другими словами, два соединительных вывода (различных соединительных средств), находящихся на боковой части соединительного элемента, примыкающего к боковой части осветительного модуля, выделены для пары ответных соединительных средств на этой боковой части осветительного модуля.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления осветительного устройства согласно изобретению ответные соединительные средства из пары ответных соединительных средств осветительного модуля и соединительные средства соединительного элемента расположены таким образом, что первое направление соединения между соединительным выводом первого соединительного средства и первого ответного соединительного средства из пары по существу антипараллельно второму направлению соединения между соединительным выводом второго соединительного средства и второго ответного соединительного средства. Предпочтительно, два направления соединения лежат по существу на одной воображаемой линии или оси соединения, то есть два направления соединения, предпочтительно, совпадают.
В дополнительном предпочтительном варианте осуществления соединительное средство соединительного элемента содержит два соединительных вывода, соединенных изогнутой средней секцией таким образом, что соединительное средство имеет "U"-образную форму, и два соединительных вывода соединительного средства расположены по существу параллельно друг с другом. Таким образом, два осветительных модуля могут быть соединены посредством их соответственных пар ответных соединительных средств и соединительного элемента таким образом, что осветительные модули удерживаются вблизи друг друга и могут быть расположены планарно или под углом друг к другу, чтобы позволить сборку трехмерной конструкции. Изогнутая форма соединительных средств и способ, которым соединительные средства соединены с ответными соединительными средствами, приводят к благоприятному распределению задействованных сил. Например, когда два осветительных модуля соединены соединительным элементом, они не могут легко случайно разъединяться в поперечном направлении, поскольку каждое соединительное средство действует по типу пружины, скрепляя осветительные модули.
Как уже упомянуто выше, ответное соединительное средство может быть соединителем "охватываемого" типа или соединителем "охватывающего" типа. В светильнике этого типа с осветительными модулями, имеющими выемки для каждой пары ответных соединительных средств, может быть более удобным использование соединителя "охватывающего" типа для ответных соединительных средств, так как любой выступающий соединитель "охватываемого" типа может быть более подвержен повреждению, когда осветительные модули соединяют друг с другом. Таким образом, в дополнительном предпочтительном варианте осуществления осветительного устройства согласно изобретению ответное соединительное средство осветительного модуля содержит гнездо с первым электрическим контактом и вторым электрическим контактом, причем гнездо расположено в кожухе осветительного модуля таким образом, что первый электрический контакт соединен с первым электродом светоизлучающего элемента и второй электрический контакт соединен со вторым электродом светоизлучающего элемента. "Гнездо" может являться составляющим собственность соединителем, специально разработанным для светильника, или может являться соединителем в виде стереогнезда, которое хорошо известно и доступно с различными размерами. Например, доступны миниатюрные стереогнезда, которые вследствие их малых размеров могут быть относительно легко встроены в кожух осветительного модуля.
Выше упоминались пары ответных соединительных средств и соединительные элементы с двумя соединительными средствами и электрические соединения, выполненные между соединительными средствами и ответными соединительными средствами. Однако это не всегда может быть желательно или необходимо для создаваемого электрического соединения. В случае с ответными соединительными средствами или соединительными средствами, которые дороги или сложны в производстве, может быть предпочтительно, чтобы только одно ответное соединительное средство из пары ответных соединительных средств было применено, чтобы фактически позволять электрическое соединение. Подобным образом, соединительный элемент может содержать только одно электропроводящее соединительное средство, в то время как другое служит только для физического соединения соседних осветительных модулей. Например, одно из соединительных средств соединительного элемента может просто быть выполнено из пластмассы или некоторого другого непроводящего и экономичного материала. Аналогично, одно из пары ответных соединительных средств может просто позволять физическое соединение или "стыковку" с соединительным выводом соединительного средства без наличия какого-либо электрического соединения. Однако соединительные элементы и осветительные модули, выполненные таким образом, потребовали бы того, чтобы пользователь знал, какие из ответных соединительных средств и какие соединительные средства "реальны" и какие являются "ложными" или "нерабочими", таким образом, чтобы он мог собрать функциональный светильник, в котором все осветительные модули электрически соединены друг с другом. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления осветительных устройств согласно изобретению, и ответные соединительные средства из пары ответных соединительных средств, и соединительные средства соединительного элемента выполнены как электрические соединители.
Как упомянуто выше, соединительный элемент содержит два соединительных средства и корпус, который может быть сжат для уменьшения расстояния между соединительными средствами. Чтобы позволить это "сжатие", корпус соединительного элемента может включать пружину, такую как пружина кольцевой формы, расположенную между соединительными средствами, которая может быть сжата для уменьшения расстояния между соединительными средствами и которая возвращается к ее первоначальной форме при освобождении. Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения корпус соединительного элемента согласно изобретению, предпочтительно, содержит эластичный материал таким образом, что корпус, по меньшей мере, частично выполнен из эластичного материала. Пригодным выбранным материалом может быть термопластический эластомер (TPE), который прост в производстве и имеет благоприятные осязательные свойства. Например, корпус соединительного элемента, когда он выполнен из термопластического эластомера, может легко и удобно сжиматься или стягиваться для уменьшения расстояния между соединительными средствами и возвращается к его первоначальной форме при освобождении. Корпус может быть сплошным или может включать отверстие, такое как прорезь по всей ширине корпуса между областями соединительных средств, охваченными корпусом. Такое поперечное отверстие по ширине корпуса соединительного элемента позволяет легкое сжатие корпуса, таким образом допуская простую сборку светильника. Этот тип конструкции корпуса менее сложен и более экономичен.
Ответные соединительные средства осветительного модуля и соединительные средства соединительного элемента могут быть выполнены таким образом, что одно соединительное средство соединительного элемента используется для соединения анодов органических светодиодов соседних осветительных модулей и другое соединительное средство соединительного элемента используется для соединения катодов органических светодиодов. В таком варианте выполнения для соединительных средств могут использоваться однополюсные соединители. Однако этот вариант выполнения может требовать того, чтобы пользователь знал, какое из ответных соединительных средств связано с анодом, и какое связано с катодом для надлежащего соединения осветительных модулей. С этой целью могут применяться соответствующие маркировки на выводах и соединительных средствах, например, с использованием цветового кодирования.
В особенно предпочтительном варианте осуществления осветительного устройства согласно изобретению соединительные средства соединительных элементов и ответные соединительные средства осветительных модулей выполнены как двухполюсные соединители. Первый полюс ответных соединительных средств осветительного модуля тогда может быть соединен с анодом органического светодиода, в то время как второй полюс соединен с катодом. Эти соединения могут быть выполнены одинаково по существу для всех ответных соединительных средств осветительных модулей. Подобным образом соединительные средства по существу всех соединительных элементов могут быть выполнены как двухполюсные соединители. Предпочтительно, двухполюсное соединительное средство содержит электропроводящий провод, в качестве первого полюса, с двумя концами и соединительным выводом, расположенным на каждом конце, и изоляционной оболочкой, окружающей электропроводящий провод. В качестве второго полюса соединительное средство содержит электропроводную внешнюю оболочку, окружающую изоляционную оболочку. Первый слой соединительных средств может представлять собой, например, медную проволоку. Изоляционный слой или оболочка могут представлять собой любой пригодный материал, такой как пластмасса, в то время как электропроводная внешняя оболочка может представлять собой любой пригодный металл. Например, благодаря ее коррозионно-стойким свойствам и благодаря ее экономической доступности пригодным выбором материала для внешней оболочки может быть нержавеющая сталь. При использовании таких двухполюсных соединителей может быть получена гарантированная от ошибок, правильная сборка светильника, так как пользователь не может собрать светильник неправильно с электрической точки зрения.
Так как первый электрический контакт ответных соединительных средств соединен с первым электродом светоизлучающего элемента и второй электрический контакт ответных соединительных средств соединен со вторым электродом светоизлучающего элемента, соседние осветительные модули в светильнике могут удобно соединяться параллельным соединением, в котором аноды органических светодиодов в осветительных модулях светильника соединены друг с другом, и катоды органических светодиодов соединены друг с другом. Этот признак светильника согласно изобретению предлагает бесспорное преимущество в том, что он гарантирован от ошибок при сборке, поскольку (не учитывая преднамеренные манипуляции, например, с соединительным элементом) просто невозможно неправильно соединить соседние осветительные модули. Независимо от того, каким образом пользователь держит осветительные модули или соединительные средства, собирая светильник, он будет всегда автоматически соединять элементы светильника правильным образом.
Физическая реализация соединительного элемента может значительно способствовать стабильности соединения между двумя осветительными модулями. Например, если соединительные средства будут уплотнены внутри материала корпуса соединительного элемента, они не будут иметь тенденцию скручиваться или вращаться относительно корпуса. Кроме того, пластмассовое изолирующее "кольцо", образованное областью изоляционного слоя, открытого между соединительным выводом и внешней оболочкой, может быть захвачено ответными соединительными средствами осветительного модуля. Эластичные свойства корпуса и жесткость соединительных средств обеспечивают то, что соединение между парой ответных соединительных средств и двумя соответствующими соединительными выводами всегда подвергается воздействию направленных наружу или отклоняющих сил в противоположных направлениях вдоль оси соединения. В то же самое время U-образная форма двух соединительных средств соединительного элемента действует для "удерживания" двух соседних осветительных модулей. Поэтому соединительный элемент прочно удерживается между соседними осветительными модулями, таким образом уменьшая вероятность того, что соседние осветительные модули будут наклонены относительно друг друга, в частности в "плоской" реализации светильника, и предотвращая непреднамеренное расхождение осветительных модулей.
Светильник согласно изобретению также может содержать модули, которые служат только для обеспечения физических соединений между осветительными модулями светильника. Такие "пассивные" модули могут иметь такую же форму и размеры, как и осветительные модули, и могут быть снабжены ответными соединительными средствами такого же типа. Ответные соединительные средства пассивного модуля могут быть взаимно соединены таким образом, что пассивный модуль, расположенный между осветительными модулями и соединенный с ними с использованием соединительных средств, позволяет электрическое соединение друг с другом органических светодиодов "активных" осветительных модулей. Таким образом, в светильнике могут быть получены интересующие комбинации активных и пассивных модулей. Такой светильник, выполненный в "плоском" варианте осуществления изобретения и покрывающий относительно большую площадь, может использоваться, например, как экран или межкомнатная перегородка. Также предусматривается, что отдельные осветительные модули светильника могут быть включены или выключены посредством наличия выключателя для светоизлучающего элемента, например, вдоль кромки кожуха. Поэтому выключение такого осветительного модуля было бы возможно, оставляя остающиеся осветительные модули включенными.
Как должно быть известно специалисту в данной области техники, светоизлучающий элемент требует конкретного блока возбуждения для обеспечения возбуждения светоизлучающего элемента с использованием заданного или желательного тока, так как световой выход светоизлучающего элемента может зависеть от уровня подаваемого тока. С этой целью, не вдаваясь в ненужные детали, светильник согласно изобретению также может содержать пригодный блок возбуждения и/или блок управления. Светильник может быть запитан любым соответствующим электропитанием. Например, электропитание от сети может быть преобразовано с использованием выпрямителя для получения постоянного тока с заданным уровнем. В альтернативном варианте могут использоваться батарея, солнечная батарея или другое электропитание.
Светильник также может содержать блок управления для регулировки подачи тока на светоизлучающие элементы осветительных модулей. Например, блок управления может позволять приглушать свет светоизлучающих элементов. Такой блок управления может также активировать или деактивировать определенные светоизлучающие области элементов в светильнике, например, чтобы изменять цветовой выход. Каким образом это делается, должно быть известно специалисту в данной области техники и не обсуждается здесь подробно. Для удобства блок управления может иметь устройство дистанционного управления, чтобы позволить пользователю управлять интенсивностью света и/или цветовым выходом светильника посредством команд дистанционного управления.
Осветительное устройство согласно изобретению может содержать, в дополнение к осветительным модулям и соединительным элементам, элемент другого типа, выполненный, чтобы позволить соединение с внешним источником питания. Однако в предпочтительном варианте осуществления изобретения осветительное устройство содержит соединительный элемент или осветительный модуль, приспособленный, чтобы позволить подключение к внешнему электропитанию. Например, осветительный модуль может, в дополнение к светоизлучающему элементу и его электродам, также содержать двухполюсный кабель, который соединяет электроды с положительным и отрицательным выводами соответствующего электропитания. В альтернативном варианте осветительное устройство может содержать модуль, имеющий такие же форму, внешний вид и ответные соединительные средства, как и осветительный модуль, так что этот модуль соединяет положительный и отрицательный выводы источника питания с соединительными выводами любых соединительных средств, соединенных с этим модулем. При дополнительной разработке отдельные осветительные устройства могли бы быть электрически "подвешены" вместе, например, по образу лампионов с использованием таких модулей для их электрического соединения.
Когда используется солнечная батарея в качестве электропитания, она может быть включена в модуль, обладая такой же формой, как осветительные модули светильника, и ответными соединительными средствами, расположенными по ее периметру таким же образом, как описано выше. Такой светильник тогда был бы независим от любых точек подачи питания, таких как розетки электропитания от сети, и не будет нуждаться в каком-либо кабеле.
Характеристики светового выхода органических светодиодов, предназначенных для светильника согласно изобретению, могут отличаться у разных осветительных модулей и впоследствии могут быть преднамеренно приведены по существу к идентичному уровню, например, посредством включения одного или более резисторов в каждый осветительный модуль. Такие резисторы, например, могут быть последовательно размещены в аноде органического светодиода, встроены во внешний обод кожуха.
Другие цели и признаки настоящего изобретения станут очевидными из следующего подробного описания, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми чертежами. Однако следует понимать, что чертежи предназначены только для иллюстрации и не определяют объем изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1a - схематичное представление части осветительного модуля согласно изобретению;
фиг.1b - увеличенный вид ответного соединительного средства осветительного модуля, показанного на фиг.1a;
фиг.2a - вид соединительного элемента согласно изобретению в его собранном состоянии в качестве вида в перспективе с пространственным разделением деталей;
фиг.2b - соединительный элемент, показанный на фиг.2a, в недеформированном состоянии и в деформированном состоянии;
фиг.2c - составные части соединительного средства в одном варианте осуществления соединительного элемента согласно изобретению;
фиг.2d - другой вариант осуществления соединительного элемента согласно изобретению;
фиг.3 - осветительный модуль, показанный на фиг.1a, соединенный с соединительным элементом, показанным на фиг.2a;
фиг.4 - вид в перспективе с пространственным разделением деталей, показывающий составные части осветительного модуля, показанного на фиг.1a;
фиг.5a - первый вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием первого типа осветительного модуля в соответствии с фиг.1-4;
фиг.5b - второй вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием первого типа осветительного модуля согласно изобретению;
фиг.5c - третий вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием первого типа осветительного модуля;
фиг.6a - четвертый вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием второго типа осветительного модуля согласно изобретению;
фиг.6b - пятый вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием второго типа осветительного модуля;
фиг.7 - шестой вариант осуществления осветительного устройства согласно изобретению с использованием третьего и четвертого типов осветительного модуля согласно изобретению;
фиг.8 - схема соединений осветительного устройства, показанного на фиг.5a.
На всех чертежах одинаковыми ссылочными позициями обозначены одинаковые объекты. Объекты на чертежах не обязательно отображены в масштабе.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Схематичное представление части осветительного модуля 10 согласно изобретению, используемого для сборки осветительных устройств, показанных на фиг.5a-5c, показано на фиг.1a. Для иллюстрации конструкции осветительного модуля 10 он показан без верхней части кожуха 12. В этом варианте осуществления изобретения осветительный модуль 10 имеет по существу треугольную форму. Осветительный модуль 10 содержит кожух 12, по существу содержащий состоящую из двух частей раму, содержащий органический светодиод 11, который образует светоизлучающую поверхность почти по всей площади осветительного модуля 10. Так как органический светодиод 11 может быть очень тонким, полная толщина осветительного модуля 10, показанного здесь, может быть в диапазоне нескольких миллиметров. Площадь светоизлучающей поверхности может быть определена выбором типа органического светодиода, который будет использоваться. Органический светодиод возбуждается посредством приложения потенциала к двум электродам - катоду и аноду - обычным образом, как должно быть известно специалисту в данной области техники.
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
1
1
На чертеже показан треугольный осветительный модуль 10 с тремя вырезами, по одному на каждой боковой части, чтобы вмещать пары ответных соединительных средств J, J. В этом примере ответное соединительное средство J, J представляет собой гнездо J, J миниатюрного типа, чтобы вмещать соответствующую миниатюрную штепсельную колодку. Так как ответные соединительные средства J, J расположены таким образом, что они обращены друг к другу на краях выреза, то ось C соединения проходит по существу параллельно стороне кожуха 12, воображаемо продолжаясь в области выреза, как обозначено прерывистой линией. Гнездо J в области, ограниченной прерывистой линией, показано в увеличенном виде на фиг.1b. Здесь гнездо J является двухполюсным соединителем J с одним соединением 3 с анодом 13 органического светодиода 11 и одним соединением 4 с катодом 14 органического светодиода 11. Соединительный вывод соединительного элемента вставляется в гнездо J в направлении стрелки.
12
11
22
21
На фиг.2a показан соединительный элемент 2 согласно изобретению. В верхней части схемы соединительный элемент 2 показан в его собранном состоянии и виде в перспективе с пространственным разделением деталей в нижней части схемы. Соединительный элемент 2 содержит корпус 20, который частично охватывает два соединительных средства 21, 22. Соединительный вывод расположен на каждом конце каждого соединительного средства 21, 22 таким образом, что первое соединительное средство 21 заканчивается соединительными выводами Р, Р и второе соединительное средство 22 заканчивается соединительными выводами P, P. В показанном варианте осуществления изобретения соединительное средство 21 выполнено в U-образной форме со средней секцией 24 и двумя внешними "ножками" или стержнями, которые по существу параллельны друг другу. Соединительное средство 21, 22, как здесь показано, может быть встроено в корпус 20 в области его средней секции 24. Встраивание может происходить при изготовлении корпуса 20. В альтернативном варианте его выполнения, корпус 20 может быть выполнен с "туннелем" (не показан), чтобы впоследствии вмещать среднюю секцию 24 соединительного средства 21, 22, которую можно протолкнуть с одной стороны.
12
22
sep
sep
sep
11
22
1
2
Корпус 20 выполнен из такого материала, как термопластический эластомер, и сформирован таким образом, что прорезь 23 или полость проходит по ширине корпуса 20 между соединительными средствами 21, 22. Это позволяет сжимать соединительный элемент 2, например, большим пальцем и указательным пальцем, как показано на фиг.2b. В верхней части этой схемы соединительный элемент 2 показан в его недеформированном состоянии, когда два наконечника P, P двух соединительных средств 21, 22 отделены расстоянием D. Когда соединительный элемент 2 должен быть соединен с осветительным модулем, как описано выше, пользователь (не показан) может удобно захватывать соединительный элемент 2 между большим пальцем и указательным пальцем и нажимать или сжимать соединительный элемент 2, как обозначено стрелками, таким образом, что соединительные средства 21, 22 движутся друг к другу в направлении стрелок, уменьшая отдаление D'. Это уменьшенное расстояние D' позволяет вставлять соединительные выводы P, P на совместной стороне соединительного элемента 2 в соответствующее ответное соединительное средство J, J осветительного модуля 10, показанного выше на фиг.1а.
12
21
12
21
Как указано в описании ответных соединительных средств, используемые соединители являются двухполюсными соединителями. На фиг.2c показаны составные части соединительного средства 21 соединительного элемента, описанного выше. В этом варианте осуществления изобретения соединительное средство 21 состоит из трех слоев, таким образом образуя коаксиальный соединитель. Первый слой образован электропроводной средой 26, такой как медная проволока. Соединительный вывод P, P установлен, например припаян, на каждом конце провода 26. Первый слой окружен вторым изоляционным слоем 27, например, с использованием такого материала, как пластмасса, таким образом, что медная проволока 26 изолирована, оставляя открытыми соединительные выводы P, P. Изоляционный слой 27, в свою очередь, покрыт вторым проводящим слоем 28, например, с использованием нержавеющей стали благодаря ее коррозионно-стойким свойствам. Этот конечный слой 28 ограничивается на каждой стороне на коротком расстоянии от концов изоляционного слоя 27 таким образом, что наружный слой 28 не входит в контакт с внутренним проводящим слоем 26. Изоляционная оболочка 27 может быть ограничена кольцами 29, чтобы лучше изолировать внутренний слой 26 от наружного слоя 28. Первый полюс двухполюсного соединителя 21 тогда образован внутренним слоем 26, и второй полюс образован наружным слоем 28. Очевидно, что второй внешний изоляционный слой (не показан) может также быть выполнен таким образом, чтобы второй полюс был электрически изолирован.
На фиг.2d показан другой вариант выполнения соединительного элемента 2, который имеет кабель для соединения соединительного средства с внешним электропитанием. Два полюса кабеля могут быть соединены с двумя соединительными средствами некоторым пригодным способом, не показанным на чертеже, например, посредством соответствующих проводов, заделанных в корпус соединительного элемента. Этот тип соединения электропитания мог бы требоваться, например, если светильник не имеет собственного снабжения солнечной энергией. Очевидно, что соединение с внешним электропитанием или блоком управления уже может быть осуществлено подобным образом, как часть осветительного модуля, как уже описано.
1
2
12
22
1
2
1
12
1
2
22
2
1
2
12
22
1
2
Соединение между осветительным модулем и соединительным элементом показано на фиг.3. Здесь соединительный элемент 2 соединен с одной из трех пар ответных соединительных средств J, Jосветительного модуля 10. Соединительный элемент 2 соединяют с осветительным модулем 10 посредством его сжатия, как описано выше, для уменьшения расстояния между соединительными средствами 21, 22. Соединительные выводы P, P на одной стороне соединительного элемента 2 и другого соединительного средства 21, 22 тогда могут быть легко вставлены в соответствующие ответные соединительные средства J, J. Направление D соединения одного соединительного средства/ответного соединительного средства P/J антипараллельно направлению D соединения другой пары соединительного средства/ответного соединительного средства P/J, тогда как оба направления D, D соединения по существу параллельны оси соединения. Вследствие эластичных свойств корпуса 20 соединительные выводы P, P по существу прижимаются к соответствующим ответным средствам J, J.
1
2
1
2
1
2
На фиг.4 показан другой вид, иллюстрирующий составные части осветительного модуля 10, показанного на фиг.1а, таким образом, что могут быть лучше видны детали кожуха и органического светодиода 11. Органический светодиод 11 выполнен в форме, соответствующей форме кожуха, то есть с тремя вырезами, соответствующими вырезам кожуха в этом варианте осуществления изобретения. Очевидно, что может использоваться любая другая форма, пригодная для модульной сборки осветительного устройства. Электроды 13, 14 органического светодиода 11 расположены вокруг периметра органического светодиода 11 таким образом, чтобы они легко могли быть соединены с ответными соединительными средствами J, J. В области каждого ответного соединительного средства J, J один полюс 4 ответного соединительного средства J, J соединен с катодом 14 органического светодиода 11, а другой полюс 3 соединен с анодом 13 органического светодиода 11. Соединительный элемент 2 показан как состыкованный с одной парой ответных соединительных средств на одной стороне осветительного модуля 10.
Кожух в этом примере представляет собой просто состоящую из двух частей раму с нижней частью 5 и верхней частью 6, которые прикреплены некоторым пригодным способом, например посредством нажима верхней частью 6 на нижнюю часть 5 в направлении стрелки. Соединение между верхней и нижней частями 5, 6 может осуществляться способом защелкивающегося крепления с использованием выступа и паза. В альтернативном варианте верхняя и нижняя части 5, 6 могут соединяться при помощи зубцов, расположенных вдоль соединяющихся кромок верхней и нижней частей 5, 6. Однако для обеспечения того, чтобы рама не могла быть непреднамеренно открыта, верхняя и нижняя части 5, 6 могут быть приклеены друг к другу.
В этом простом варианте выполнения органический материал органического светодиода 11 уже закрыт верхней и нижней поверхностями, одна из которых является подложкой. Подложка и другая поверхность могут содержать стекло, пластмассу или любой другой пригодный материал. Может быть выбран прозрачный материал или непрозрачный материал или материал с нанесенным на внутреннюю сторону отражающим покрытием. Благодаря подходящему выбору этих материалов могут быть получены осветительные модули, которые испускают свет в обоих направлениях или только в одном направлении.
Конечно, кожух также может содержать такую верхнюю или нижнюю поверхность, закрывающую органический светодиод и герметично уплотняющую его таким образом, чтобы он был защищен от влажности воздуха. Для дополнительного улучшения уплотнения в верхней и нижней частях 5, 6 кожуха может быть нанесен пенополиуретан перед их прикреплением друг к другу.
1
2
Также предполагается, что в каждом вырезе одно из ответных соединительных средств J, J является "ложным" ответным соединительным средством, то есть оно служит только для обеспечения физического соединения, а электрического соединения с соединительным выводом соединительного средства не создается. Такой подход может быть применен, например, если следует существенно снизить производственные затраты.
На фиг.5a-5c показаны первый, второй и третий варианты осуществления осветительного устройства 1 согласно изобретению с использованием первого треугольного осветительного модуля, описанного выше. На этих и следующих фигурах для ясности используются ссылочные позиции, показанные для единственного осветительного модуля 10, светоизлучающего элемента 11 или соединительного элемента 2. На фиг.5a четыре таких треугольных осветительных модуля 10 соединены для получения осветительного устройства 1 в четырехгранной форме. Двадцать осветительных модулей 10 соединяют для получения другой, более сложной формы правильного многогранника на фиг.5b. На фиг.5c осветительные модули 10 соединены в произвольной конфигурации для получения комбинации двумерных и трехмерных областей в светильнике 1.
На фиг.6a показан четвертый вариант осуществления светильника 1 согласно изобретению с осветительными модулями второго типа. Здесь осветительные модули 10 имеют квадратную форму и каждый осветительный модуль 10 имеет четыре выреза, по одному на каждой стороне. Показаны шесть осветительных модулей 10, соединенных в одной плоскости таким образом, что общая форма светильника 1 является плоской. Этот светильник 1 может быть выполнен для подвески на потолке. Органические светодиоды одного или более осветительных модулей 10 могут быть выполнены для испускания света с обеих сторон осветительного модуля 10. В этом варианте выполнения требуются пять соединительных элементов 2 для соединения осветительных модулей 10. Один из соединительных элементов может быть выполнен как на фиг.2c для соединения с электропитанием (не показан). Соединение электропитания также может служить для прикрепления светильника 1 к потолочному креплению обычным образом.
На фиг.6b показан вид спереди пятого варианта осуществления светильника 1 согласно изобретению, снова с использованием описанных выше "квадратных" осветительных модулей. Здесь шесть осветительных модулей 10, показанных на фиг.6a, соединены для получения формы куба, требующей двенадцати соединительных элементов 2. Устройство этого типа может быть подвешено на потолке. В альтернативном варианте этот светильник может быть выполнен как лампа на стойке. В другом варианте, который не показан, "нижний" осветительный модуль может быть исключен таким образом, что используются только пять осветительных модулей, и осветительное устройство может использоваться в качестве настольной лампы.
На фиг.7 показан другой светильник 1 согласно изобретению, выполненный посредством комбинирования модулей двух разных форм. Здесь собран светильник 1 типа футбольного мяча с использованием комбинации шестиугольных и пятиугольных модулей. В этом варианте осуществления изобретения шестиугольные элементы 10 могут представлять третий тип осветительного модуля 10, в то время как пятиугольные элементы 10 представляют четвертый тип осветительного модуля 10. Пятиугольные и шестиугольные осветительные модули 10 могут быть выполнены так, чтобы они излучали свет одного цвета или разных цветов, например, в соответствии с цветами футбольного клуба. Фактические цвета, которые будут испускаться органическими светодиодными элементами, могут быть настроены посредством соответствующего выполнения блока (блоков) возбуждения и/или блока управления, как указано выше. В альтернативном варианте шестиугольные элементы 10 могут быть выполнены так, чтобы они излучали белый свет, в то время как пятиугольные элементы могут быть неактивными модулями, служа только для того, чтобы способствовать получению "футбольного" внешнего вида светильника 1. Активные осветительные модули 10 соединены с использованием соединительных элементов 2, описанных выше. Очевидно, что любые соединительные элементы, используемые для соединения активных модулей с неактивными модулями, могут не быть выполнены как электропроводные соединительные элементы.
На фиг.8 показано упрощенное представление схемы соединений, показывающей, как светильник 1 согласно изобретению может быть соединен с электропитанием. Здесь электропитание 60, такое как электропитание от сети 230 В, соединено с выпрямителем 61 для получения выпрямленного постоянного тока. Выпрямитель 61, в свою очередь, соединен с трансформатором 62, который выдает ток с амплитудой, пригодной для возбуждения органических светодиодов 11 светильника 1. В схеме соединений органические светодиоды 11 представлены обычным символом для схем. Органические светодиоды 11 соединены параллельно таким образом, что все аноды 13 соединены друг с другом и все катоды 14 соединены друг с другом. Это "параллельное" выполнение схемы задано конкретной конфигурацией ответных соединительных средств и соединительных элементов согласно изобретению, таким образом, что осветительное устройство не может быть собрано "неправильным образом".
Хотя настоящее изобретение было описано в форме ряда предпочтительных вариантов его осуществления, следует понимать, что дополнительные модификации или изменения могут быть внесены в описанные варианты осуществления изобретения без отклонения от объема изобретения. Например, осветительные модули, предназначенные для "края" светильника, имеющего по существу двумерную форму (такого как светильник, содержащий "ленту" осветительных модулей), могут быть выполнены всего с одной или двумя парами ответных соединительных средств таким образом, что одна или более сторон осветительного модуля могут быть непрерывными, то есть без какого-либо видимого прерывания из-за ответных соединительных средств. Таким образом, могут быть получены "чистые" очертания.
Для ясности следует понимать, что использование неопределенных артиклей в этой заявке не исключает множественное число, и слово "содержащий" не исключает другие этапы или элементы. Понятия "блок" или "модуль" могут содержать несколько блоков или модулей, если не сформулировано иначе.