ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, НАПРАВЛЯЮЩАЯ И ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ НИХ
LIGHTING SYSTEM, TRACK AND LIGHTING MODULE THEREFOR

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к осветительной системе, содержащей направляющую и осветительный модуль. Изобретение дополнительно относится к направляющей и осветительному модулю.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В торговых и офисных помещениях, является обычной практикой использовать системы на основе направляющей для построения осветительной системы. Эти направляющие могут подвешиваться или углубляться в потолок. К этим направляющим могут прикрепляться лампы. Доступны разные типы этих направляющих. Некоторые работают с 230В, но также существуют более низковольтные варианты, которые обеспечивают возможность использования других типов ламп с направляющей. Направляющая работает в качестве проводника электрического тока и в качестве средства для прикрепления ламп. Лампы обычно монтируются, используя своего рода зажим. Главное преимущество систем на основе направляющей заключается в гибкости, которую они предлагают. Она обеспечивает возможность создания инфраструктуры направляющих, которая затем обеспечивает возможность размещения ламп снизу инфраструктуры направляющих, смонтированных в этом пространстве.
В области архитектуры и внутреннего декора, существует очевидная тенденция к незаметности. Это также имеет применения или существенные возможности для области освещения по той причине, что в торговых и офисных помещениях существует очевидная тенденция к незаметным осветительным системам. Системы с направляющими часто используются в этих помещениях, так как они предлагают большую гибкость. Направляющие используются для обеспечения основной инфраструктуры как для прикрепления, так и питания током ламп. Существует несколько недостатков для этой системы, т.е.:
В большинстве настоящих систем лампы подвешиваются снизу рельса. В случае торгового помещения, где часто используются точечные светильники, это означает, что имеет место множество ламп высокой мощности (3000 лм), которые прикрепляются к рельсу и направляются на свои объекты (такие как полки или манекены). Это приводит к визуально нарушенной картине: рельс с лампами, подвешенными снизу него, все из которых направлены в разных направлениях. Это привлекает нежелательное внимание, так как покупатели должны фокусироваться на продуктах для продажи.
В настоящих системах на основе направляющих, осветительный модуль прикрепляется к направляющей посредством некоторого рода зажима. Прикрепление лампы к направляющей или перемещение модуля часто трудно выполнить. Это требует использования двух рук и давления от руки для закрывания или разблокировки зажима, и все это выполняется над головой, стоя на стремянке. Кроме того, зажим также обычно устанавливает электрическое соединение, таким образом, что, когда лампа может перемещаться, свет выключен, и нет обратной связи на действительное перемещение эффекта освещения. Этот недостаток простоты использования ограничивает владельца магазина или художника по свету в регулировании освещения в процессе работы по своему усмотрению после установки системы. Это, например, было бы желательным, когда владелец магазина решает переставить некоторую мебель при обновлении магазина, или когда лампу требуется заменить другой лампой, которая является более подходящей в новой обстановке.
Настоящие осветительные системы на основе направляющих имеют лампы, подвешивающиеся снизу рельса. Это затрудняет подсветку чего-либо на потолке, так как это будет требовать перенаправления света от направления вниз по направлению вверх. Более того, сама полоса будет находиться на пути света, затрудняя равномерность или проецирование света на потолок.
Осветительные системы на основе направляющих, имеющие пару равноудаленных электропроводящих (металлических) тросов в качестве рельсов для монтажа ламп, имеют недостаток, заключающийся в том, что сами упомянутые тросы не являются жесткими и таким образом должны монтироваться с большим натяжением для придания им некоторой жесткости, делая установку такой осветительной системы относительно сложной и проблематичной. Более того, натянутые, равноудаленные тросы по-прежнему являются подверженными вибрациям и/или расхождению друг от друга уже при относительно небольших усилиях. Это обычно устраняется посредством соединения равноудаленных тросов перемычками, но в таком случае требуется располагать эти перемычки на таких небольших расстояниях друг от друга, что свободное перемещение и позиционирование осветительных модулей на упомянутой направляющей существенно затрудняется.
Как упомянуто выше, в современных осветительных системах, существует потребность в том, чтобы пользователь имел большую гибкость в возможности легкого управления количеством, направлением и характеристиками света, излучаемого из системы. В театральной среде, привычно видеть некоторое количество осветительных приборов, способных направлять свет с варьирующейся интенсивностью, цветом и другими характеристиками на сцену. В коммерческой среде, регулируемые рефлекторные лампы и светильники на направляющих часто используется для освещения товаров или витрин. В офисной и домашней среде, светильники на направляющих типично используются для направления света на конкретную рабочую область или для визуального эффекта. В применениях, где внешний вид самой осветительной системы способствует ее общей эстетике, существуют дополнительные затраты на дизайн и производство. Осветительная система, содержащая направляющую со съемным осветительным модулем и решающая вышеупомянутые проблемы, известна из US 7806569. В известной осветительной системе осветительный модуль монтируется на направляющей посредством силы притяжения между магнитным материалом осветительного модуля и магнитным материалом направляющей таким образом, что осветительный модуль может устанавливаться на, сниматься с, или переустанавливаться на направляющей вручную без инструментов или постоянного электрического соединения.
При этом эта известная система имеет недостатки. Один недостаток заключается в том, что, хотя эта система является гибкой, ее по-прежнему проблематично регулировать для разных требований освещения вследствие наличия относительно больших постоянных магнитных сил, предназначенных для удерживания осветительного модуля в постоянном положении на направляющей. Когда осветительная система используется для размещения в подвесных потолках, осветительный модуль подвешивается от упомянутой направляющей и прикрепляется к ней только посредством магнитной силы, при этом упомянутая сила, таким образом, должна быть достаточно большой для предотвращения относительного отсоединения осветительного модуля от направляющей, даже во время толчков. Другой недостаток известной осветительной системы заключается в том, что она является относительно дорогостоящей вследствие использования (относительно сильных) магнитных материалов для удерживания относительно тяжелого осветительного модуля. Еще один другой недостаток известной системы заключается в том, что неожиданное падение осветительного модуля влечет за собой риск разбивания лампы. В заключение, существует недостаток известной осветительной системы, заключающийся в том, что она является заметной вследствие выступания осветительного модуля от направляющей. Так как лампы подвешиваются снизу направляющей, сам рельс будет находиться на пути света, затрудняя равномерность или проецирование света на потолок.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является обеспечение осветительной системы типа, описанного в начальном абзаце, в которой преодолен по меньшей мере один из недостатков. Цель осуществляется посредством осветительного устройства, содержащего:
- направляющую, содержащую по меньшей мере первый и второй рельс, продолжающиеся взаимно равноудаленно вдоль оси, при этом упомянутые первый и второй рельс разнесены друг от друга на проем, задающий плоскость Р, и первый рельс содержит первую электропроводящую полосу и второй рельс содержит вторую электропроводящую полосу, при этом упомянутые полосы электрически взаимно изолированы,
- по меньшей мере один осветительный модуль, содержащий первый и второй электрический контакт, предназначенный для обеспечения электрического контакта с соответствующей одной из первой и второй электропроводящей полосы, когда поддерживается соответствующей несущей стороной как первого, так и второго рельса, и содержащий основание, имеющее взаимно противоположные первую и вторую сторону,
причем осветительный модуль и направляющая не имеют взаимного нависания для обеспечения возможности демонтажа осветительного модуля с направляющей посредством смещения в направлении, по существу, перпендикулярном относительно плоскости Р,
причем направляющая содержит источник света, предпочтительно, осветительный модуль имеет поверхность ввода света, обращенную к источнику света, и поверхность вывода света на его первой стороне. Упомянутая поверхность ввода света может быть такой же, как поперечная боковая стенка основания, в котором упруго посажены контактные штифты. Источник света может излучать свет в осветительный модуль или излучать свет по направлению к перенаправляющему свет элементу, например отражателю или рефракционному телу, для перенаправления света в направлении объекта. Вследствие их относительно небольшого размера, СИДы являются особенно подходящими для размещения на направляющей. СИДы обеспечивают гораздо большую свободу проектирования для проектирования осветительных систем и осветительного оборудования по сравнению с осветительным оборудованием, предназначенным для размещения традиционных источников света как, например, галогенные лампы накаливания, люминесцентные лампы и газоразрядные лампы высокого давления. Также СИДы очень быстро становятся более эффективными и более дешевыми. Это приведет в будущем к ситуации, где СИДы будут составлять только небольшую часть перечня материалов (BOM) по сравнению с доминирующим положением, которое они удерживают в настоящее время. Размышление в направлении "дешевых СИДов" навело на несколько новых способов применения СИДов для удовлетворения потребности в гибких системах новым образом.
С гибкими рельсообразными системами, всегда существует компромисс между тем, какие составные элементы устанавливать в какую часть системы. Например, электроника, оптика, механика и т.д. Обычно СИДы и иногда электроника возбуждения интегрируются в осветительный модуль. Эти составные элементы/части занимают определенную часть пространства. В этом варианте осуществления осветительной системы изобретения, предложена система, в которой СИДы располагаются на стороне рельса вместо расположения в осветительном модуле, предпочтительно, в комбинации с использованием волноводов, если требуется с выводящими частицами, смешанными в них, для направления света на целевые области в окружающем пространстве. Этот вариант осуществления обеспечивает возможность относительно тонких конструкций, дешевых и пассивных модулей, которые могут легко заменяться пользователем. Так как модули являются такими простыми, разработка множества разных модулей, которые улучшают гибкость системы с практической точки зрения пользователей, является относительно дешевой. Дополнительный дешевый вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что оптическая пластина снабжена световыводящей структурой по меньшей мере на одной из ее первой и второй стороны.
Обычно, направляющая проходит плоским образом в плоскости, хотя незначительно искривленные, от плоскости, направляющие также являются возможными и все подпадают под объем настоящего изобретения. Осветительная система в соответствии с изобретением предлагает более незаметную осветительную систему, сохраняющую преимущества известных систем на основе направляющих, при этом одновременно устраняющую некоторые из недостатков упомянутых известных осветительных систем на направляющих. Проем между этими двумя рельсами задает пространство, доступное для модуля. Модуль точно размещается в пространстве, заданном двумя рельсами. Это обеспечивает возможность встраивания ламп в направляющую, нежели чем их подвешивания снизу направляющей. Более того, упомянутый проем обеспечивает возможность размещения элементов офисной инфраструктуры, например средств для кондиционирования воздуха, средств пожаротушения и датчиков дыма/огня, незаметным образом.
Этот рельс обеспечивает пространство для модуля для излучения света, направленного вверх, от верхней части модуля и излучения света, направленного вниз, от нижней стороны модуля. Также разные типы осветительных модулей могут выполняться таким образом, чтобы обеспечивать возможность излучения света под углом и его перенаправления. Следовательно, этот рельс предназначен для множества типов осветительных модулей (верхнего и нижнего света, например). Также датчики могут встраиваться в верхнюю часть и нижнюю часть модуля, достигая почти 360 градусного обзора детектирования. Также, если необходимо, эти модули могут быть гораздо длиннее традиционных ламп, так как они могут протягиваться вдоль рельса.
В осветительной системе в соответствии с изобретением, осветительный модуль опирается на направляющую, по существу, только под действием сил тяжести, таким образом, осветительный модуль может устанавливаться на, сниматься с, или переустанавливаться на направляющей вручную без инструментов или без обязательно постоянного электрического соединения. Осветительный модуль и направляющая, не имеющие взаимного нависания для обеспечения возможности демонтажа осветительного модуля с направляющей посредством смещения в направлении, по существу, перпендикулярном относительно плоскости Р, т.е. может сниматься с направляющей в направлении, поперечном относительно плоскости Р, например, в направлении против силы тяжести, без поиска каких-либо блокирующих или сдерживающих частей, например взаимносцепляющей конструкции или упругой конструкции, которая требует маневрирования вокруг или сгибания для освобождения пути. Эта система является гибкой, и регулирование для разных требований освещения является простым. Для препятствования выпадению осветительного модуля из направляющей, рельсы, на которые опирается осветительный модуль, могут быть обеспечены ребрами, которые ограничивают боковые перемещения осветительного модуля и поддерживают его на полосах. Так как магнитные материалы не используются в осветительной системе изобретения для фиксации осветительного модуля на направляющей, осветительная система является относительно дешевой, при этом магнитные материалы могут по-прежнему могут применяться в осветительной системе по изобретению, например для поддержания модуля на рельсе(ах), для препятствования взаимному столкновению или слишком близкому расположению осветительных модулей, имеющихся на одних и тех же полосах направляющей. Однако, так как модуль должен поддерживаться не только посредством магнитной силы, магнитная сила в этом случае может быть относительно небольшой, в частности, когда осветительные модули поддерживаются на колесиках, и осветительные модули могут катиться практически без трения по рельсам/направляющей. Относительно небольшая магнитная сила в таком случае едва ли препятствует легкому демонтажу модуля с полос.
US 20110199790 A1 раскрывает фиксирующие кронштейны в качестве первого и второго рельса, равноудаленно взаимно продолжающихся вдоль оси и содержащих первую, соответственно, вторую взаимно изолированные электропроводящие полосы и содержащие источник света.
US 20120287671 A1 раскрывает световод, содержащий первый и второй электрический контакт и основание с взаимно противоположными первой и второй стороной.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Изобретение теперь будет дополнительно объясняться посредством схематичных чертежей, на которых размеры некоторых признаков могут быть увеличены для ясности, и при этом чертежи никоим образом не должны рассматриваться в качестве ограничения объема изобретения, а скорее предназначены для иллюстрации широких возможностей изобретения. На чертежах
Фиг. 1 представляет собой вид в перспективе снизу первого варианта осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением;
Фиг. 2 представляет собой вид в перспективе сверху осветительной системы фиг. 1;
На фиг. 3 показаны разрезы некоторых профилей рельсов направляющих в соответствии с изобретением;
На фиг. 4 показан разрез второго варианта осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением;
На фиг. 5 показаны разрезы третьего варианта осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением;
На фиг. 6 показан волнообразный вариант направляющей осветительной системы в соответствии с изобретением;
На фиг. 7 показаны две осветительные системы, взаимно соединенные посредством осветительного модуля в соответствии с изобретением;
На фиг. 8A-D показаны два наклона двух вариантов осуществления осветительного модуля на направляющей осветительной системы в соответствии с изобретением;
На фиг. 9 показаны разные формы светонаправляющей основной части осветительного модуля в соответствии с изобретением;
На фиг. 10 показан четвертый вариант осуществления осветительного модуля в соответствии с изобретением в перспективе и частично в разрезе;
На фиг. 11 показан вид в перспективе сверху емкостного соединенного осветительного модуля, гибко смонтированного на направляющей;
На фиг. 12 показана имеющая покрытие направляющая, подходящая для емкостной передачи энергии на осветительный модуль;
На фиг. 13 показан пятый вариант осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением с источниками света, расположенными в направляющей;
На фиг. 14 показан подробный вид рельса, обеспеченного с источниками света, смонтированными на печатной плате (PCB,ПП), фиг. 13;
На фиг. 15 показан вид снизу осветительного модуля с альтернативной основной частью световода, подходящей для использования в осветительной системе фиг. 13;
На фиг.16 показан вариант осуществления анодной и катодной полосы, расположенных на разных рельсах, и вариант осуществления осветительного модуля, соединяющего эти полосы;
На фиг. 17 показана электрическая схема для параллельно смонтированной конструкции множества осветительных модулей или источников света на направляющей;
На фиг. 18А-В, показан разрез конструкций язычкового магнитоуправляемого контакта и датчика, когда расположены на рельсе(ах);
На фиг. 18С показана электрическая схема осветительной системы для управления различными осветительными модулями/источниками света;
На фиг. 19А-В показаны как виды сверху, так и разрезы двух разных основных частей световода осветительных модулей;
На фиг. 20 показан вид в перспективе шестого варианта осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением;
На фиг. 21 показана общая, основная осветительная система в соответствии с изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Изобретение и предпочтительные варианты осуществления будут в общем описываться на основе базовой общей фигуры 21. Затем, более подробное описание предпочтительных вариантов осуществления будет дано на основе фигур 1-20.
На фигуре 21 показан схематичный вид сверху основных частей осветительной системы 1 в соответствии с изобретением. Осветительная система содержит направляющую 3, содержащую первый 5 и второй рельс 7, продолжающиеся взаимно параллельно вдоль оси или продольной оси 9. Первый и второй рельс разнесены друг от друга на проем 11, лежащий в плоскости Р, как задано параллелью, продолжающей первый и второй рельс. Если первый и второй рельс незначительно искривлены, т.е., когда первый и второй рельс вместе незначительно изогнуты от плоской плоскости вверх или вниз, то плоскость Р рассматривается локально и повторяет кривизну первого и второго рельса. Как первый, так и второй рельс могут электрически контактировать с осветительным модулем 17, когда он смонтирован на направляющей. В смонтированном положении, первая сторона осветительного модуля опирается под действием силы тяжести на направляющую и является демонтируемой с него посредством простого смещения осветительного модуля по направлению вверх против направления 45 силы тяжести. Проем является достаточно большим для доступа к осветительному модулю рукой снизу для подъема осветительного модуля и для его прохода через проем и через плоскость Р ниже направляющей.
Два рельса (которые образуют направляющую) используются не только для поддерживания модулей, но также используются для электрического соединения с модулями и для позиционирования модулей. Два рельса могут быть образованы таким образом, что осветительный модуль "опускается на место", когда он побуждается перемещаться под действием силы тяжести и наклона рельсов. Усеченный, открытый клин представляет собой одну из форм, которая обеспечивает такую функцию. Направляющая осветительной системы является жесткой, таким образом она не будет деформироваться или будет иметь только несущественную деформацию, т.е. деформацию, которая является незначительной для ее работы, под действием ее собственного веса, и также будет иметь несущественную деформацию под действием гравитационных сил, прикладываемых нагрузкой от осветительных модулей.
Электрический контакт модуля для соединения с рельсами может выполняться множеством способов. Например, посредством использования хороших проводников, таких как медь, для выполнения рельса, питание может подаваться на модули, расположенные на рельсе, через гальваническое соединение. Также могут использоваться другие механизмы подачи питания, например емкостная передача питания, не требующая гальванического соединения между рельсом и модулями. Комбинация формы частей, которые образуют рельс, с возможностью передачи питания делает очень легкой установку модулей посредством их опускания сверху или посредством их скольжения снизу.
Может предусматриваться множество разных осветительных модулей. Они могут быть больше похожи на традиционные направленные вниз светильники или точечные светильники. Но они также могут представлять собой более усовершенствованные лампы, которые были оптимизированы для конкретного качества освещения, например воспроизведения цвета, воспроизведения текстуры или моделирования. Также, свет может создавать определенную атмосферу пространства. Предварительно настроенные осветительные модули могут выполняться с предварительно спроектированной оптикой, которая будет создавать наиболее красивые улучшающие атмосферу рисунки на стенах. Также динамичные осветительные модули, которые соединяются с интернетом или имеют встроенный датчик, попадают в упомянутое множество возможных вариантов. Так как их легко заменить, они почти становятся "физическими приложениями/прикладными системами для освещения".
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль способен проходить через плоскость Р через упомянутый проем. Когда направляющая монтируется в подвесной потолок и находится на одном уровне с другими потолочными плитками, то полосы являются только непосредственно доступными с одной стороны, т.е. снизу потолка. Этот вариант осуществления осветительной системы является особенно удобным, так как замена или добавление осветительных модулей в таком случае упрощается, т.е. не является необходимым временно снимать другие потолочные плитки для получения доступа к полосам осветительной системы.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль является, по существу, планарным и/или что первая сторона осветительного модуля находится, по существу, на одном уровне с первым и вторым рельсом. Осветительный модуль, таким образом, не выступает от направляющей/полос и таким образом очистка осветительной системы упрощается, кроме того риск случайного удара выступающего осветительного модуля и его возможного последующего выпадения из направляющей уменьшен, например, когда система применяется в подвесных потолках, и осветительная система и/или первая сторона осветительного модуля находится на одном уровне с потолочными плитками. Более того, тем самым улучшается незаметность осветительной системы.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что первый и второй электрический контакт обеспечены на первой стороне осветительного модуля и что первая и вторая электропроводящая полоса обеспечены на несущей стороне первого, соответственно, второго рельса. В стандартной установленной ориентации этого варианта осуществления осветительной системы, легкий монтаж осветительного модуля и взаимный электрический контакт полос и модуля просто достигается и поддерживается посредством гравитационной силы, таким образом обеспечивая очень простую конструкцию и требуемое регулирование осветительной системы. Однако, этот вариант осуществления влечет за собой риск того, что он может быть подвержен накапливанию пыли на электропроводящих полосах. Упомянутое накапливание пыли может негативно влиять на надежность взаимного электрического контакта между электропроводящими полосами и электрическими контактами осветительного модуля. Для препятствования накапливанию пыли, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что первый и второй электрический контакт обеспечены на боковой поверхности, продолжающейся от первой стороны по направлению ко, и, если требуется, соединяясь со, второй стороне, и что первая и вторая электропроводящая полоса обеспечены на рельсе на соответствующей стенке рельса, продолжающейся от несущей стороны по нормали к плоскости Р вдоль оси. В установленной по нормали ориентации осветительной системы электропроводящие полосы ориентированы вертикально и являются менее подверженными накапливанию пыли, таким образом, уменьшая риск нарушения или ухудшения создания электрического контакта с осветительным модулем. Для дополнительного повышения надежности взаимного электрического контакта между полосами и модулем, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что электрические контакты являются слабо магнитными, упругими и/или упруго посаженными в основании, предпочтительно в поперечной боковой стенке основания, обращенной к соответствующему одному из первого и второго рельса. Более того, когда электрические контакты располагаются на боковой поверхности, это позволяет осветительной системе иметь преимущество, заключающееся в возможности горизонтального поворота осветительного модуля на 180° и при этом электрического соединения модуля с полосами.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль содержит источник света. Осветительная система может дополнительно отличаться тем, что осветительный модуль с основанием размещает источник света и имеет по меньшей мере одно излучающее свет окно в по меньшей мере одной из первой и второй стороны. В этих вариантах осуществления, осветительный модуль рассматривается в качестве лампы, в которой первая и/или вторая сторона осветительного модуля имеет второе излучающее свет окно. Таким образом обеспечена возможность поворота осветительного модуля вверх дном (или другими словами: переворот на 180° вокруг горизонтальной оси) и, таким образом, переключения между, например, направленным вверх освещением и направленным вниз освещением, или, таким образом, простого переключения между лучевыми характеристиками, например, узким лучом и широким лучом, или переключения между лучом, направленным влево и направленным вправо. В качестве альтернативы, для обеспечения возможности переворота осветительного модуля и электрического контакта с полосами, является возможным, что модуль имеет электрические контакты как на первой стороне, так и второй стороне.
Упругость электрических контактов может исходить от самих контактов, выполняющихся в виде пружин, или исходить от электрических контактов, представляющих собой упруго посаженные пружинные штифты. Эти штифты толкаются параллельно длине модуля. Например, осветительный модуль имеет четыре штифта, по два на обеих сторонах. Профиль модуля и профиль рельса может воплощаться таким образом:
Что оба штырька будут толкаться к профилю на обеих сторонах.
Профиль рельса скошен на верхней части, таким образом штырьки постепенно толкаются в модуль. Это облегчает их размещение между двумя рельсами, которые образуют полосу.
Такие же скосы могут находиться на краях модуля и рельса.
На внутренней стороне профилей, которые становятся проводниками, имеется тонкий изолированный слой меди. Одна сторона является анодом, другая сторона - катодом.
Благодаря внутренним пружинам, четыре штырька толкаются наружу. Это может заставить первый и второй рельс толкаться друг от друга, таким образом, увеличивая проем между упомянутыми первым и вторым рельсом, и, таким образом, увеличивая риск выпадения осветительного модуля. Это может предотвращаться, например посредством:
Посредством использования L или U профиля, эти профили являются более жесткими благодаря перпендикулярным стенкам вдоль края материала, если сравнивать с профилем I-образного рельса;
Посредством использования скошенной щели внутри модуля, что будет побуждать модуль перемещаться на заданное расстояние к проводящей части (и, таким образом, толкая штифты внутрь).
Хотя контактная поверхность штырьков является небольшой, она должна быть достаточно большой для проведения электрического тока. Небольшая площадь поверхности имеет преимущество при перемещении модуля вдоль длины полосы. Царапанье будет удалять какую-либо грязь или коррозию.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что рельс имеет профиль поперечного сечения, выбираемый из группы, состоящий из U-профиля, L-профиля, вогнутой кривизны по направлению к осветительному модулю, и комбинации первого и второго рельса, образующих клинообразную форму. Первый и второй профилированные рельсы устанавливаются вместе таким образом, что между ними имеется проем для осветительных модулей. Осветительные модули могут представлять собой, например, лампы, модули управления и питания. Форма рельсов может (частично) задавать возможность автоматического позиционирования осветительного модуля. Могут использоваться разные формы и размеры рельсов. Однако, существуют некоторые аспекты, которые необходимо учитывать относительно формы рельса и которые могут быть приоритетными в зависимости от применения. С некоторыми применения, некоторые из этих признаков могут быть опущены. В частности, эти аспекты заключаются в том, что:
Форма должна быть такой, что осветительный модуль может выполняться в пределах размеров рельса;
Форма должна быть такой, что возможность передачи питания от рельса к осветительному модулю является достаточной;
Модуль, предпочтительно, должен автоматически центрироваться, когда опускается сверху, для повышения простоты монтажа/установки;
Для дополнительного повышения простоты использования смонтированный осветительный модуль должен легко сниматься, перемещаться и размещаться на направляющей;
Когда осветительный модуль смонтирован на направляющей, постоянная сила тяжести тянет осветительный модуль вниз, предпочтительно, должно быть преодолено явление, заключающееся в том, что первый и второй рельс могут толкаться друг от друга упомянутой силой, делая модуль находящимся не на одном уровне с направляющей, а свисающим (незначительно) ниже направляющей;
Варианты осуществления рельса, которые имеют поверхность, обращенную (по меньшей мере немного) вверх, имеют риск накапливания пыли на поверхности профиля, возможное ухудшение передачи питания, предпочтительно, должно преодолеваться;
Для построения системы рельсов, рельсы должны соединяться друг с другом по меньшей мере механически и, возможно, также включать передачу питания.
Такие рельсы с U-, L- и клинообразным профилем предотвращают риск боковых перемещений осветительного модуля и/или рельсов и, таким образом, уменьшают риск выпадения осветительного модуля из направляющей или отделения от полос и потери электрического контакта с ними. В частности, когда осветительный модуль обеспечен с канавками, которые, в смонтированном положении, охватывают по меньшей мере часть соответствующего рельса, например как имеет место в U-профиле или L-профиле рельсов, имеется преимущество, заключающееся в том, что он не может сниматься с рельсов и полос в боковом смещении, следовательно, всегда поддерживается выровненным с упомянутыми полосами. Модуль может только сниматься с рельсов и полос посредством одного смещения осветительного модуля в направлении против направления гравитационной силы. Более того, боковое перемещение одного рельса или обоих рельсов/полос также не допускается благодаря захватному действию модуля вокруг (части) рельсов. Дополнительно, это делает осветительную систему более жесткой, так как сам модуль имеет дополнительный признак работы в качестве перемычки между двумя рельсами. Если требуется, количество перемычек может быть уменьшено. Функция перемычки осветительного модуля может быть особенно полезной, когда направляющая имеет вытянутую форму вдоль оси. Вытянутая направляющая позволяет осветительному модулю быть, по существу, (свободно) смещаемым по упомянутой направляющей вдоль продольной оси на относительно большие расстояния, но, одновременно, позволяет осветительному модулю, когда обеспечен с захватывающими рельсы канавками, работать в качестве перемычек для того, чтобы сделать вытянутую направляющую более жесткой. Проем между первым и вторым рельсом может использоваться дизайнером по своему усмотрению в зависимости от применений. В некоторых случаях, является желательным иметь осветительный модуль в пределах области, заданной верхним и нижним краями направляющей/рельсов. В других случаях, также является допустимым, когда осветительные модули немного выпячиваются. Осветительные модули могут быть оснащены стандартными источниками света, но также СИДы бокового излучения наряду со световодом являются возможным вариантом.
Конкретный вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что первый и второй рельс взаимно выровнены в осевом направлении и вместе имеют форму в виде (открытого усеченного) клина, продолжающегося вдоль оси в виде последовательного соединенного ряда вставок. Упомянутые вставки образованы посредством выдающихся внутрь и наружу частей клинообразной направляющей. Когда эти вставки совпадают с формой модуля, достигается то, что модуль защелкивается на заданном месте. Эта конкретная форма направляющей и осветительного модуля позволяет направляющей устанавливаться под углом относительно силы тяжести или наклоняться вдоль его оси (продольного направления), хотя модуль будет оставаться размещенным во вставке, таким образом нежелательное, автоматическое соскальзывание вниз модулей легко предотвращается. Альтернативные способы для предотвращения упомянутого нежелательного соскальзывания вниз заключаются в использовании зажимов или магнитов.
Осветительный модуль также может выполняться таким образом, чтобы быть перенаправляемым в пределах направляющей. Эта примененная форма осветительного модуля, например, по меньшей мере частично сферообразная, может наклоняться в пределах клинообразной направляющей и, следовательно, использоваться для переустановки направления света. Однако, является важным, что центр тяжести всегда находится в центре радиуса сферы или что центр тяжести перемещается в положение непосредственно между рельсами и в положение, заданное пользователем.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль обеспечен с канавками, имеющимися как на первой, так и второй стороне осветительного модуля. Это позволяет осветительной системе иметь преимущество, заключающее в возможности переворота осветительного модуля и при этом поддержания захвата модуля на рельсах и, следовательно, поддержания его функции в качестве перемычки.
2
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль выбирается из группы, состоящей из источника питания, силового преобразователя напряжения, источника тока, соединительного модуля для соединения двух осветительных систем и пользовательского интерактивного приемника плюс модуль управления. Потребление мощности модулей может быть разным. Следовательно, предлагается система с модульной системой питания, где источники питания выполнены в одинаковом форм-факторе. Это позволяет пользователю добавлять модули источников питания в систему, всякий раз, когда необходимо (больше осветительных модулей означает больше модулей питания). Или заменять определенный модуль питания другим более мощным модулем. Использование модуля в качестве источника питания также позволяет пользователю добавлять питание, где является доступной розетка электропитания. Источник питания также может размещаться на полосе в любом месте. Это является особенно хорошим признаком всякий раз, когда светское мероприятие требует больше локального света и питание может легко перемещаться из одной области на другую. Это не допускает конфликта с нормами на общую мощность (максимальная мощность/метр).
Когда осветительный модуль представляет собой источник питания, осветительная система соединяется с электрической сетью посредством силового кабеля к источнику питания, обеспечивая то, что средняя установленная мощность осветительной системы является низкой, но используемая мощность может повышаться посредством увеличения количества источников питания. Например, если один осветительный модуль-источник питания подает 25 ватт (Вт), а требуется мощность 50 ватт, в таком случае для удовлетворения потребности просто добавляется второй модуль-источник питания в 25 Вт (с дополнительным силовым кабелем к электрической сети, или, если требуется, через посредство первого модуля-источника питания). Для обеспечения гибкой величины установленной (возбуждающей) мощности, является желательным оснащать или питать модули так называемым автоматическим балансом токов (ACB). Эта технология известна из электронной промышленности, где она работает в системе питания с избыточными источниками и распределением нагрузки. (20 ампер подаются 2 источниками по 10 ампер, ACB обеспечивает равномерное распределение нагрузки). Эта технология также используется для простого добавления источников питания, когда необходимо больше мощности. Обычно, модуль-источник питания, одновременно, представляет собой преобразователь мощности из электросети переменного тока в, например, постоянный ток 12 В или 24 В, делая осветительную систему безопасной для людей.
Осветительная система, содержащая рельсы и электропроводящие полосы, может рассматриваться для формирования механической и электрической инфраструктуры. Чтобы позволить пользователю устанавливать полосы в любой конфигурации, которая ему необходимо, должно быть возможным соединение разных частей полос. Этот осветительный модуль, например, содержит две модульные части с кабелем между ними. Обе части выглядят одинаково и соединяются с полосой. Когда осветительный модуль представляет собой соединительный модуль или "паромный" модуль, достигается очень простой вариант электрического соединения/отсоединения двух осветительных систем с помощью проксимальных концов посредством размещения/удаления соединительного модуля на обоих упомянутых проксимальных концах.
Когда осветительный модуль представляет собой источник тока, это позволяет осветительной системе иметь преимущество, заключающееся в том, что перепад напряжения на двух полосах остается постоянным и что каждый энергопотребляющий осветительный модуль, например, когда осветительный модуль представляет собой лампу, может использовать величину электрического тока, которая является оптимальной для его источника(ов) света, например СИДа(ов). Это обеспечивает преимущество, заключающееся в том, что работа множества осветительных модулей, которые представляют собой лампы, является взаимно независимой, и преимущество надежной настройки осветительной системы.
Вслед за осветительными и силовыми модулями, применение коммуникационных модулей также является возможной опцией. Этот тип осветительного модуля может добавляться к системе для обеспечения возможности соединения внешних источников с лампами в системах, например дистанционного управления или источников данных. Для пользователей является очень удобным, когда осветительный модуль представляет собой пользовательский интерактивный приемник плюс модуль управления, это позволяет осветительной системе иметь преимущество, заключающееся в том, что настройки осветительной системы являются легко удаленно регулируемыми.
В настоящее время у людей возникают сомнения, когда они хотят заменить осветительный модуль с традиционной, известной направляющей или рельса, так как это более или менее требует некоторого усилия и знаний о системе крепления/разблокировки. Также, при снятии лампы, лучше, чтобы лампа была выключена во время снятия. В настоящее время, лампа будет очень нагреваться и при отсоединении могут возникать искры (вследствие сильного тока). Для предотвращения обеих ситуаций, было бы лучше выключать лампу перед ее снятием. Но это влекло бы за собой выключение света, что затрудняет для пользователя видеть как выглядит световой эффект. В осветительной системе в соответствии с изобретением существуют различные способы для решения этого. Например, первое решение заключается в выключении модуля посредством пользовательского интерфейса (UI), где сигнал выключения посылается через сеть. Второе решение заключается в том, чтобы заставить модуль выключаться автоматически, когда к нему приближается рука. В свою очередь, модуль может сам включаться, когда рука убирается. Это может выполняться посредством разных типов датчиков, подобных ИК-датчикам и бесконтактным датчикам приближения.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль имеет криволинейные боковые стенки. В частности, когда профиль представляет собой вогнутую кривизну по направлению к осветительному модулю, или комбинация первой и второй полосы имеет клинообразную форму, осветительная система имеет преимущество, заключающееся в том, что в смонтированном положении, упомянутый осветительный модуль опирается его криволинейными боковыми стенками на рельс и является наклоняемым вокруг оси, при этом оставаясь электрически соединенным. Осветительный модуль, являющийся наклоняемым, позволяет осветительной системе иметь преимущество, заключающееся в обеспечения простого и непрерывного, другими словами бесступенчатого, перенаправления и/или регулирования, например выпускаемого точечного светового луча, выпускаемого осветительным модулем. Когда осветительная система воплощается в виде имеющей по меньшей мере одно излучающее свет окно, наклоненное относительно стороны, в которой оно имеется, угол, под которым луч может перенаправляться, увеличивается посредством комбинации наклона осветительного модуля и поворота модуля на 180° вокруг оси, перпендикулярной относительно плоскости Р.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что направляющая содержит источник света, и, предпочтительно, что осветительный модуль имеет поверхность ввода света, обращенную к источнику света, и поверхность вывода света на его первой стороне. Упомянутая поверхность ввода света может быть такой же, как поперечная боковая стенка основания, в котором упруго посажены контактные штифты. Источник света может излучать свет в осветительный модуль или излучать свет по направлению к перенаправляющему свет элементу, например отражателю или рефракционному телу, для перенаправления света в направлении объекта. Вследствие их относительно небольшого размера, СИДы являются особенно подходящими для размещения на направляющей. СИДы обеспечивают гораздо бόльшую свободу проектирования для проектирования осветительных систем и осветительного оборудования по сравнению с осветительным оборудованием, предназначенным для размещения традиционных источников света как, например, галогенные лампы накаливания, люминесцентные лампы и газоразрядные лампы высокого давления. Также СИДы очень быстро становятся более эффективными и более дешевыми. Это приведет в будущем к ситуации, где СИДы будут составлять только небольшую часть перечня материалов (BOM) по сравнению с доминирующим положением, которое они удерживают в настоящее время. Размышление в направлении "дешевых СИДов" навело на несколько новых способов применения СИДов для удовлетворения потребности в гибких системах новым образом.
С гибкими рельсообразными системами, всегда существует компромисс между тем, какие составные элементы устанавливать в какую часть системы. Например, электроника, оптика, механика и т.д. Обычно СИДы и иногда электроника возбуждения интегрируются в осветительный модуль. Эти составные элементы/части занимают определенную часть пространства. В этом варианте осуществления осветительной системы изобретения, предложена система, в которой СИДы располагаются на стороне рельса вместо расположения в осветительном модуле, предпочтительно, в комбинации с использованием волноводов, если требуется с выводящими частицами, смешанными в них, для направления света на целевые области в окружающем пространстве. Этот вариант осуществления обеспечивает возможность относительно тонких конструкций, дешевых и пассивных модулей, которые могут легко заменяться пользователем. Так как модули являются такими простыми, разработка множества разных модулей, которые улучшают гибкость системы с практической точки зрения пользователей, является относительно дешевой. Дополнительный дешевый вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что оптическая пластина снабжена световыводящей структурой по меньшей мере на одной из ее первой и второй стороны.
Основные составные элементы этого варианта осуществления осветительной системы содержат по меньшей мере один рельс со встроенными СИДами и отдельными модулями. Первый и второй рельсы поддерживают модули. Модуль содержит световод, например в форме пластин из ПММА (PMMA). Если требуется, световод содержит рассеивающие частицы, которые рассеивают свет диффузионным образом, или, в качестве альтернативы, световод представляет собой диффузионную пластину либо благодаря объемным свойствам, либо поверхностной обработке, например пескоструйной обработке.
В комбинации рельс + СИД обеспечена возможность встраивания механизма, приводящего к такому поведению, что, когда осветительный модуль, т.е. пластина световода, устанавливается/присутствует, несколько локально расположенных СИДов включаются, а, когда пластина удаляется или отсутствует, упомянутые СИДы выключаются. Это поведение может достигаться разными способами, т.е.:
- через посредство проводящего рисунка на ПП, этот вариант осуществления обеспечивает динамическое определение цепи;
- через посредство детектирования модуля -> действия включения СИДа, через посредство конфигураций и/или датчиков;
- через посредство язычкового магнитоуправляемого переключателя, т.е. осветительного модуля (световода) с полосой магнитного материала на концах. На внутренней стороне рельса расположен язычковый магнитоуправляемый переключатель, который будет замыкать цепь, что обеспечивает СИД, который находится непосредственно под переключателем;
- маскирование, один способ получения требуемого поведения (ввод света в световод и невозможность видеть свет с остальной части полосы) также может быть достигнут посредством включения всех СИДов все время. Чтобы скрыть свет неиспользующихся СИДов, СИДы могут маскироваться, например посредством скользящих пластин (спереди СИДа), прикрепленных к пружине. Посредством размещения оптической пластины в рельс, маска перемещалась бы (удалялась бы), и свет вводился бы в пластину, когда она выравнивалась бы.
Предпочтительно, достаточно СИДов имеется для обеспечения того, что, где бы ни размещался(ись) модуль(и), он(они) всегда может(могут) освещаться по меньшей мере одним СИДом с одной стороны, чем больше СИДов, тем лучше, так как тем самым улучшается гомогенность светового выхода.
Следует отметить, что в предыдущем варианте осуществления, все СИДы соединены последовательно, и что он требует дополнительных мер для установки более одного модуля. В зависимости от настойки электроники, является возможным использовать множество модулей на одном рельсе. Для достижения этого, в этом варианте осуществления, добавлен конденсатор для управления электрическим током, посредством которого обеспечивается возможность использования множества осветительных модулей на направляющей. СИДы сгруппированы в пары и соединены встречно-параллельно с конденсатором. Так как СИДы приводятся в действие в режиме переменного тока, конденсатор работает в качестве эффективного средства управления током. Осветительному модулю теперь необходимо только установить соединение между первой и второй контактной точкой и везде, где это соединение установлено, пара СИДов будет загораться. Эта конструкция обеспечивает возможность соединения любого количества СИДов. Такая осветительная система с параллельной конструкцией СИДов обеспечивает возможность использования множества осветительных модулей.
Вариант осуществления осветительной системы с направляющей, содержащим источник света, отличается тем, что по меньшей мере одна из полос содержит по меньшей мере одну ПП, на которой установлен по меньшей мере один СИД. Является возможным передвигать осветительный модуль вдоль длины полосы, и СИДы будут включаться и выключаться по мере перемещения модуля. Чтобы получить вышеупомянутое поведение, система содержит направляющую и оптическую пластину, например пластину волновода, например ПММА, в виде осветительного модуля, при этом направляющая содержит первый и второй рельс. Рельсы поддерживают пластину волновода таким образом, что пластина может размещаться в пространство между двумя рельсами, которые образуют направляющую. В стороне рельсов, СИДы размещаются на верхней части ПП, также обеспеченной в рельсах, и смонтированный осветительный модуль образует электрический контакт с электропроводящими полосами на ПП. Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что поверхность ввода света представляет собой боковую поверхность, продолжающуюся от первой стороны по направлению ко второй стороне, и что обращенные к упомянутой боковой поверхности СИДы расположены на рельсе на соответствующей стенке рельса, продолжающейся от несущей стороны по нормали к плоскости Р вдоль оси. СИДы и ППы в таком случае выполнены таким образом, что СИДы четко выровнены с модулями оптических пластин, т.е. осветительный модуль имеет поверхность ввода света, обращенную к и против источника света. Существует множество разных вариантов дизайна осветительного модуля, возможных, если основная форма осветительного модуля представляет собой световод, край которого выровнен непосредственно с СИДами в полосе. Начиная с этого края существует бесчисленное множество вариантов. Например:
Evonik
1. Обычная прямая квадратная пластина из ПММА со светодиффузионными частицами, гомогенно смешанными, например известная как EndLighten: ACRYLITE EndLighten, см. также:
http://www.acrylite.net/product/acrylite/en/products/sheet/endlighten/pages/default.aspx "Обеспеченный с внедренными бесцветными светодиффузионными частицами, которые побуждают свет диффундировать вперед, акриловый лист ACRYLITE EndLighten принимает свет через его край и перенаправляет его на поверхность для яркого, однородного освещения. ACRYLITE EndLighten T представляет собой новый материал для мощного общего освещения, который специально предназначен для прозрачных применений, освещаемых СИДами. В отличие от известной марки ACRYLITE EndLighten, новый материал не демонстрирует затуманивания и излучает свет под гораздо более вертикальным углом относительно поверхности. Дополнительно к его оптимизированному фронтальному световому выходу, ACRYLITE EndLighten T является высокопрозрачным, даже если свет не подается в материал".
Такой же осветительный модуль, как описан в 1, но в таком случае обеспеченный со щелями, которые были вырезаны посредством лазера в материале пластины волновода под углом 45 градусов. Это будет отражать часть света, которая не диффундировала вниз (или вверх). Это будет заставлять модуль направлять больше света вниз, чем вверх, по выбору. Может быть выполнено множество конфигураций щелей и конструкций. Предпочтительно, щели не проходят по всей ширине пластины, так как это ухудшит устойчивость пластины. Если требуется только одно направление, простое зеркало, например фольга MIRO, может наноситься на одну сторону. Это будет заставлять свет иметь почти двойную интенсивность на одной стороне.
Если выполнены лазерные вырезы внутри осветительной пластины, свет, который будет наталкиваться на щель, будет изменять направление вследствие полного внутреннего отражения. Когда используются лазерные вырезы, пластина начинает вести себя как точечный светильник, так как свет от сторон перенаправляется в одном направлении.
Пластина волновода осветительного модуля может быть образована вне плоскости Р направляющей, обеспечивая множество 3D-форм пластины волновода.
Различные эффекты являются достигаемыми при комбинации вышеупомянутых вариантов; например, пластина волновода, выполненная из материала EndLighten с вырезанными посредством лазера щелями, будет создавать точечный светильник по направлению вниз и диффундировать свет во всех направлениях.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль имеет свои электрические контакты на концевых частях, которые контактируют с полосами, в смонтированном положении осветительного модуля на полосах упомянутые электрические контакты на первой и второй контактной точке соединяются, соответственно, с анодной и с катодной контактной полосой, обеспеченными на рельсах, для обеспечения возможности включения (СИД) источников света, расположенных между упомянутой первой и второй контактной точкой. Например, на четырех углах, двух углах на каждом конце осветительного модуля, смонтированы две пары "электрических контактов". Эти контакты соединяют на одном конце осветительного модуля анод с последовательностью СИДов, при этом на другом конце катод соединен с последовательностью СИДов. Электрические контакты выполнены в виде соединительного блока из меди с двумя штырьками каждый. Два штырька расположены на расстоянии друг от друга, которое соответствует расстоянию между электропроводящими полосами на ПП. Штырьки также обеспечивают усилие, необходимое для обеспечения надлежащего контакта между разными полосами на ПП через посредство блока-соединителя.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что упомянутый анод и катод представляют собой проводящие полосы, продолжающиеся вдоль длины рельса, предпочтительно, расположенные на соответствующей стенке рельса, продолжающейся от несущей стороны по нормали к плоскости Р вдоль оси. Профиль проводящего слоя выполнен таким образом, что все СИДы соединены последовательно. Над рядом СИДов имеется анодная и катодная электропроводящая полоса. По существу, упомянутые полосы проходят непрерывно от начала до конца направляющей/рельса. Модуль состоит из пластины из ПММА. ПММА был обеспечен с диффузионными элементами, например, оптическая пластина снабжена световыводящей структурой по меньшей мере на одной из ее первой и второй стороне, что представляет собой относительно простой и дешевый способ обеспечения таких диффузионных элементов, таким образом осветительный модуль (волновод) является прозрачным, когда СИДы не включены, и он будет светиться/становиться непрозрачным и работать в качестве диффузионного источника света, когда СИДы включены.
Другой вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что анод расположен в первом рельсе, а катод расположен во втором рельсе, и что осветительный модуль на поперечных боковых поверхностях, которые связывают перемычкой промежуток между первым и вторым рельсом и проходят между первой и второй стороной, обеспечен с соединительными полосами для замыкания электрической цепи и для обеспечения возможности включения (СИД) источников света, которые содержатся в упомянутой цепи. В этом варианте осуществления, каждый рельс направляющей имеет множество СИДов, либо электрический положительный, либо отрицательный электрод, и одно электрическое соединение на каждый рельс. В этом случае, необходимо, чтобы плюс и минут пересекали проем между первым и вторым рельсом через поперечные стороны осветительного модуля. Таким образом обеспечиваются рельсы с относительно простой конструкцией.
В альтернативном варианте осуществления осветительного устройства все СИДы на рельсах включены все время. Посредством вставки модуля, свет направляется в модуль, нежели чем куда-либо еще (например, вниз/вверх или в поглотитель). Этот вариант осуществления является технологически очень простым и дешевым, однако, он является относительно энергонеэффективным и, следовательно, во многих случаях не лучшим вариантом.
Способ создания требуемого, более или менее автоматизированного поведения осветительной системы заключается в активном детектировании осветительного модуля и последующей работе на основе упомянутого детектирования. К тому же, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительная система содержит датчик. Датчики могут располагаться в самом модуле, в направляющей или отдельно, но рядом с осветительной системой, и могут использоваться в разных конфигурациях в осветительной системе, например:
- Конфигурация 1: В этом случае, отдельные СИДы и отдельные датчики установлены в сети, и каждый СИД и датчик имеет предварительно заданное положение и адрес. ЦП собирает всю информацию с датчиков и приводит в действие СИДы;
- Конфигурация 2: СИД и датчик интегрированы в один блок и имеют адрес. ЦП взаимодействует с комбинацией СИД-датчик посредством адресов;
- Конфигурация 3: СИД и датчик интегрированы, наряду с интеллектом. Это представляет собой пример распределенного интеллекта. Основной вариант осуществления заключается в том, что, когда датчик детектирует край осветительного модуля, СИД включается. В более усовершенствованном варианте осуществления, датчик способен собирать дополнительную информацию с края модуля, например информацию о цвете и интенсивности. Благодаря встроенному интеллекту, имеется только силовая линия;
- Конфигурация 4: СИД-модуль содержит встроенный интеллект и отдельный датчик. Остальная часть является аналогичной Конфигурации 3;
- Конфигурация 5: Датчик и интеллект интегрированы в один блок, и СИД соединен с этой комбинацией датчик-интеллект (+формирователь питания).
Предполагаются разные варианты осуществления детектирования модуля посредством датчика. В этом варианте осуществления, осветительный модуль содержит прозрачный материал (световод), который снабжен небольшой полосой материла/окрашен на слое на боковой стороне или на верхней части рядом с одним из краев модуля. Эта полоса может детектироваться посредством датчика. К тому же, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что комбинации датчика выбирается из:
Отражающий материал + рефлекторный оптический датчик;
Магнитная полоса + магнитный датчик, например датчик Холла или язычковый магнитоуправляемый переключатель;
Электропроводящая полоса + соединители, например штырьки, которые соединяются гальванически;
Проводящая полоса + емкостной датчик;
РЧ метки/передатчики в модулях и детекторы/приемники в СИДе/рельсе.
В более усовершенствованных формах эти комбинации также обеспечивают возможность записи информации на конфигурацию полосы. Эта информация может предоставлять любым СИДам данные о свете, который требуется в конкретном месте. Способ посредством использования СИДов и свойства светонаправления может использоваться для включения света. Даже если бόльшая часть света должна выводиться до его достижения конца световода, некоторая часть света будет доходить до другого конца световода и, если требуется, может детектироваться и использоваться для дополнительных целей. Когда СИДы обеспечены с дополнительными светочувствительными датчиками или СИДы работают в качестве светочувствительных датчиков, СИДы детектируют, находится ли оптическая пластина спереди СИДов или нет. В таком случае используется принцип, заключающийся в том, что больше света от противоположного СИДа доходит до противоположного датчика/СИДа в качестве датчика, когда он направляется через оптическую пластину, нежели чем излучается в окружающую среду в виде довольно широкого луча.
Более того, является предпочтительным периодически проверять состояние осветительной системы и осветительных модулей. Например, каждый период каждый СИД излучал бы предварительно заданную "Последовательность присутствия". Когда нет световода, свет излучался бы во всех направлениях. Однако, когда излучается в световод, больше света наталкивалось бы на датчик на другой стороне полосы. Детектирование этого сигнала включало бы СИДы на противоположной стороне. Этот способ может даже не требовать противоположных СИДов, так как часть света, излучаемого в световод из одного направления, будет отражаться обратно в этом же направлении, вследствие диффузионных частиц внутри материала и соединения воздух-ПММА.
В частности, в случае СИДов в качестве источников света, но также в случае точечных, компактных газоразрядных ламп и галогенных ламп накаливания, имеющих относительно высокую мощность, например 50 Вт HID-лампы или 75 Вт галогенные лампы, управление теплом представляет собой задачу. К тому же, вариант осуществления освещения отличается тем, что рельсы воплощены в виде теплоотводов для рассеяния тепла, генерируемого осветительным модулем.
Для препятствования этому риску коррозии проводящих полос с присущим негативным влиянием на передачу питания от полос к осветительному модулю, вторая альтернатива осветительной системы отличается тем, что между рельсами имеется промежуток и электрические контакты для обеспечения возможности емкостной передачи питания (например, при 100 кГц), что дополнительно имеет преимущество безопасного, изолированного (низкого) напряжения, и что рельсы/полосы могут окрашиваться для того, чтобы сделать осветительную систему еще более незаметной.
Так как электрический контакт в осветительной системе на основе направляющей по сути подвергается воздействию пыли и подвержен коррозии, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что рельсы защищены покрытием, например покрыты, к примеру, краской или оксидом алюминия. Для электрической передачи питания, используется емкостное или индукционное соединение, так как в обоих способах, непосредственное соединение металл-к-металлу не требуется. Дополнительное преимущество имеющих покрытие рельсов заключается в эстетичном внешнем виде. Вместо проводников с "техническим" внешним видом, теперь являются видимыми имеющие покрытие поверхности рельсовой направляющей, которые позволяют направляющей либо сочетаться, либо выделяться из окружающей среды. Например, покрытые оксидом алюминия рельсы были соединены с ВЧ электрическим усилителем. Посредством использования емкости, которая имеется между рельсом и осветительным модулем, и добавления соответствующей индуктивности, получается резонансная цепь. Приводя ее в действие при, приблизительно, 50 кГЦ-500 кГЦ, питание может передаваться на модуль-кассету. Для получения надлежащего выравнивания между осветительным модулем и рельсом для хорошей емкостной передачи питания, электрические контакты осветительного модуля прикрепляются к основанию осветительного модуля посредством гибкого материала, например силиконового каучука.
Электроника осветительного модуля может быть очень простой, например осветительный модуль с простым 4 диодным мостом и индуктором. Мост даже может быть опущен, когда используются две ленты СИДов, которые соединены в противоположных направлениях. В этом случае, ленты будут загораться последовательно, но, так как это выполняется с высокой частотой, это последовательное загорание нельзя наблюдать. Возможно, тепловая нагрузка будет идентичной даже при двойном электрическом токе, но при половине времени.
Различные параметры влияют на эффективность осветительной системы. Например, передаваемая общая мощность зависит от того, используется ли правильная резонансная частота. Эта частота зависит от емкости "соединения". Так как на это может влиять надлежащее позиционирование или чрезмерная пыль, система должна регулироваться. Это может выполняться посредством надлежащего выравнивания и удаления пыли, но, в качестве альтернативы, вариант осуществления осветительной системы в соответствии с изобретением отличается тем, что он содержит автоматически настраиваемую цепь. Эта автоматически настраиваемая цепь может, например, непрерывно проверять величину передаваемого питания, при это незначительно изменяя частоту и, таким образом, находя оптимальную частоту для улучшенной и эффективной передачи питания.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль оснащен вращаемыми колесиками для обеспечения возможности перемещения осветительного модуля по упомянутой направляющей вдоль продольной оси. Другие средства для гальванического соединения осуществляются посредством использования колесиков, как у поездов. Колесики прикрепляются к сторонам модуля, что позволяло бы модулю питаться током от рельсов через колесики. Этот вариант осуществления имеет преимущество, заключающееся в том, что взаимодействие перемещения осветительных модулей вдоль направляющей является очень плавным. Двигатели могут устанавливаться в осветительный модуль на колесиках, и это позволило бы осветительным модулям перемещаться вдоль направляющей, если требуется посредством удаленного управления. Это может быть полезным в динамическом "световом шоу" или во многоцелевых помещениях, где световые настройки требуют частого изменения. Когда рельс и колесики выполнены таким образом, что они притягиваются друг к другу вследствие использования магнитов, осветительный модуль также может монтироваться на полосу вверх дном, что, однако, является относительно дорогостоящим и, следовательно, непредпочтительным. Для предотвращения риска взаимного столкновения с сильным ударом осветительных модулей, в результате очень плавного перемещения осветительных модулей вдоль направляющей, вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что осветительный модуль обеспечен с системой предупреждения столкновения, например тем, что осветительные модули обеспечены с отталкивающим магнитом, например только магнитами северного полюса на поперечных сторонах осветительных модулей.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что источники света являются управляемыми, т.е. тем, что характеристики света, выпускаемого источником света, являются управляемыми по интенсивности (ослабление или повышение), спектральной композиции в виде цвета и цветовой температуры, и/или распределению света. Это обеспечивает возможность простого регулирования уровня освещенности до требуемого уровня, например посредством пользовательского интерфейса, такого как удаленное управление. Это дополнительно обеспечивает вариант осуществления осветительной системы, которая отличается тем, что управляемые источники света имеют приемник для получения входных данных для задания уровня управления, например посредством датчика присутствия или посредством внешней команды с пользовательского интерфейса, и имеют активатор для управления световыми характеристиками по меньшей мере одного соседнего источника света. Таким образом, может быть получено так называемое поведение "роевого интеллекта" группы осветительных модулей. Например, ситуации со светом с роевым интеллектом, которые могут быть получены и что приводит к эффективному использованию энергии, представляют собой:
Осветительные модули, работающие с полной интенсивностью, только где необходимо, например, где детектируется присутствие;
Окружающие осветительные приборы со средней интенсивностью, следовательно, без резкого перепада интенсивности света между расположенными рядом/соседними осветительными модулями
Удаленные осветительные приборы с низкой интенсивностью, следовательно, без абсолютно темных областей.
Следовательно, концепция роевого интеллекта, предпочтительно, включает признаки, подобные:
- Осветительный модуль или группа осветительных модулей может детектировать присутствие, используя соответствующий детектор;
- Осветительный модуль может детектировать модулированный свет, например, посредством использования фотодиода;
- Излучение света осветительного модуля кодируется, например, посредством использования определенной частоты или цифрового кода с текущим рабочим состоянием соответствующего осветительного модуля, например
Детектирование дневного света > оставаться выключенным
Детектирование присутствия > включаться с настройкой 1 света, кодом 1, например использование 100% номинальной мощности;
Детектирование кода 1 > включаться с настройкой 2 света, кодом 2, например использование 80% номинальной мощности;
Детектирование кода 2 > включаться с настройкой 3 света, кодом 3, например использование 50% мощности;
Детектирование кода 3 > ничего;
- Каждый осветительный модуль реагирует на свой собственный детектор присутствия и на кодированный световой сигнал, который он детектирует от соседних осветительных модулей.
Тот факт, что отдельный осветительный модуль реагирует на поведение его окружающих осветительных модулей, приводит системному поведению всех осветительных модулей, которое является подобным стае птиц или косяку рыбы, которые кажется ведут себя подобно скоординированной системе или группе. Осветительная система обеспечивает широкие возможности для детектирования наличия окружающего света и соседних осветительных модулей, так как направляющая имеет проем между первым и вторым рельсом, который позволяет осветительному модулю излучать свет как вверх, так и вниз. Также разные типы осветительных модулей могут выполняться таким образом, чтобы обеспечивать возможность излучения света под углом и его перенаправления. Следовательно, этот рельс обеспечивает множество типов осветительных модулей (верхний и нижний свет, например), и датчики могут встраиваться в верхнюю часть и нижнюю часть модуля, достигая почти 360 градусного обзора детектирования.
Для получения заданной величины гибкости осветительной системы, она предпочтительно обеспечивает то, что система управления находится на месте, которое не требует сложных этапов, таких как запуск новых осветительных модулей и т.д. Легкое управление гибкой и потенциально большой системой может обеспечиваться посредством использования роевого интеллекта, и по этой причине роевой интеллект, предпочтительно, добавляется к каждому осветительному модулю. Таким образом, каждый дополнительный осветительный модуль будет вести себя, как также ведут себя другие уже имеющиеся осветительные модули. Система будет жесткой и может увеличиваться без ограничения. Таким образом, осветительная система очевидно предлагает преимущество по сравнению с общеизвестной, осветительной системой на основе направляющей. Ее основная привлекательность заключается в ее гибкости и простоте использования. Можно очень просто изменять количество и тип модулей-кассет. Также, свойства осветительных модулей могут приспосабливаться посредством замены осветительных модулей.
Вариант осуществления осветительной системы отличается тем, что по меньшей мере один, предпочтительно все, из осветительных модулей содержит цепь с плавным запуском. Для облегчения беспрепятственной и безопасной установки дополнительных модулей, требуется оснастить каждый модуль цепью с "плавным запуском". Таким образом в случае, когда модуль соединяется с системой, он не потребляет или подает большое количество энергии, предотвращая искры и другие нежелательные электрические эффекты. Цепь с "плавным запуском" выполнена с возможностью ограничения броска тока до безопасного значения. Когда источник питания включается, начальный ток, потребляемый из электросети, во много раз больше, чем даже при полной мощности. Существуют две основные причины для этого, изложенные ниже:
- Трансформаторы будут потреблять ток очень большой величины при включении, пока не стабилизируется магнитный поток. Эффект является наихудшим, когда питание прикладывается, когда напряжение переменного тока проходит через ноль, и уменьшается до минимума, если питание прикладывается на пике формы волны переменного тока.
- При включении питания, фильтрующие конденсаторы полностью разряжаются и работают в качестве короткого замыкания в течение короткого (но, возможно, разрушительного) периода времени.
Эти явления общеизвестны для производителей особо высокомощных усилителей. Поданный бросок тока является таким большим, что другое оборудование повреждается. Этот большой бросок тока отрицательно влияет на многие составные элементы в осветительной системе, например на:
- Предохранители - они должны быть медленного сгорания, или будет обычным нежелательное сгорание предохранителя.
- Трансформатор - сильный электрический ток нагружает обмотки механически и электрически.
- Мостовой выпрямитель - он должен справляться с начальным током, выходящим за нормы, так как он побуждается заряжать пустые фильтрующие конденсаторы - это выглядит как короткое замыкание до тех пор, пока не будет достигнуто приемлемое напряжение.
- Конденсаторы - бросок тока во много раз больше номинальных характеристик пульсирующего тока в пиковой части, и нагружает внутренние электрические соединения.
Изобретение дополнительно относится к направляющей, подходящей для использования в осветительной системе в соответствии с изобретением, при этом направляющая содержит по меньшей мере первый и второй рельс, продолжающиеся взаимно равноудаленно вдоль оси, при этом упомянутые первый и второй рельс разнесены друг от друга на проем, задающий плоскость Р, и как первый, так и второй рельс содержат первую непрерывно продолжающуюся электропроводящую полосу, и второй рельс содержит вторую непрерывно продолжающуюся электропроводящую полосу, при этом упомянутые полосы электрически взаимно изолированы, причем направляющая содержит источник света и содержит по меньшей мере одно из датчика и дополнительного детектируемого материала. Варианты осуществления упомянутого направляющей имеют характеристики направляющей осветительной системы, как описано в соответствующих вышеупомянутых вариантах осуществления.
Изобретение дополнительно относится к осветительному модулю, подходящему для использования в осветительной системе в соответствии с изобретением, при этом осветительный модуль имеет две пары из первого и второго электрического контакта только в двух углах каждого конца осветительного модуля и предназначенные для обеспечения электрического контакта с первой электропроводящей полосой и последовательностью источников света в углу и со второй электропроводящей полосой и последовательностью источников света в другом углу каждого конца, когда поддерживается соответствующей несущей стороной как первого, так и второго рельса, и содержит основание, имеющее взаимно противоположные первую и вторую сторону, и причем осветительный модуль содержит по меньшей мере одно из датчика и дополнительного детектируемого материала, продолжающегося по первой и или второй (и не поперечной) боковой поверхности. Варианты осуществления упомянутого осветительного модуля имеют характеристики осветительного модуля осветительной системы, как описано в соответствующих вышеупомянутых вариантах осуществления.
На фиг. 1 и 2 схематично показаны, соответственно, вид в перспективе снизу и вид сверху первого варианта осуществления осветительной системы 1 в соответствии с изобретением. Осветительная система содержит направляющую 3, содержащую первый 5 и второй рельс 7, продолжающиеся взаимно параллельно вдоль оси или продольной оси 9. Первый и второй рельс разнесены друг от друга на проем 11, лежащий в плоскости Р, как задано параллелью, продолжающей первый и второй рельс. Если первый и второй рельс незначительно искривлены, т.е., когда первый и второй рельс вместе незначительно изогнуты от плоской плоскости вверх или вниз, то плоскость Р рассматривается локально и повторяет кривизну первого и второго рельса. Первый и второй рельсы имеют U-образный профиль в поперечном сечении. Как первый, так и второй рельс содержат соответствующую проводящую полосу 13, 15, которые изолированы друг от друга и обеспечены на соответствующей стенке 14 рельса, продолжающейся от несущей стороны 6 рельса по нормали к плоскости Р вдоль оси. В качестве альтернативы, проводящие полосы могут обеспечиваться на соответствующих самих несущих сторонах. Осветительная система дополнительно содержит осветительный модуль 17, на фигуре источник питания/силовой преобразователь напряжения/источник тока/пользовательский интерактивный приемник плюс модуль управления, имеющий основание 19 с первым концом 21 и вторым концом 23, которые обеспечены с первым 25 и, соответственно, со вторым электрическим контактом 27 (см., например, фиг. 4). В смонтированном положении осветительного модуля на направляющей, он опирается на несущую сторону рельса, и электрические контакты образуют электрический контакт с проводящими полосами. Основание содержит первую 29 и вторую сторону 31, каждую обеспеченную на первом и втором конце с соответствующей канавкой 33, которая в смонтированном положении охватывает часть первого, соответственно, второго рельса. Обе канавки имеют место на первой и второй стороне основания и на упомянутых обеих сторонах обеспечены с электрическими контактами и позволяют осветительному модулю свободно смещаться по направляющей вдоль оси и/или переворачиваться вокруг горизонтальной оси и таким образом монтироваться с обратной ориентацией. Первая сторона содержит первое излучающее свет окно 37a с первым рефракционным (коллимирующим) оптическим элементом 101a, вторая сторона содержит второе излучающее свет окно 37b со вторым рефракционным (рассеивающим) оптическим элементом 101b. Первый и второй оптические элементы отличаются по цветовым и рефракционным характеристикам, первое и второе излучающие свет окна отличаются как по размеру, так и по форме. Каждое излучающее свет окно связано с соответствующим источником света (не показан). Также является возможным 180° поворот вокруг вертикальной оси. В смонтированном положении, первая сторона осветительного модуля, практически, находится на одном уровне с первым и вторым рельсом, и опирается только под действием силы тяжести на направляющую и является демонтируемой с него посредством простого смещения осветительного модуля по направлению вверх против направления 45 силы тяжести. Проем является достаточно большим для доступа к осветительному модулю рукой снизу для подъема осветительного модуля и для его прохода через проем и через плоскость Р ниже направляющей.
На фиг. 3 показаны разрезы некоторых рельсов направляющих 3 в соответствии с изобретением. На верхнем варианте осуществления показан первый 5 и второй рельс 7, которые вместе образуют клин в поперечном разрезе, т.е. V-форму, с которой была удалена нижняя часть, таким образом заставляя первый и второй рельс располагаться друг от друга на проем 11. В центральном варианте осуществления, каждый рельс 5, 7 имеет S- или Z-образное поперечное сечение, который, в качестве альтернативы, может иметь L- или U-образное поперечное сечение. Эти формы являются относительно жесткими, что является предпочтительным для вытянутых направляющих, так как относительно немного перемычек (не показаны) между первым и вторым рельсом требуются для поддержания первого и второго рельса в равноудаленном положении. В нижним варианте осуществления и в разрезе, первый 5 и второй рельсы 7 вогнуто искривлены по направлению друг к другу, обеспечивая возможность некоторого изменения наклона смонтированного осветительного модуля на направляющей.
На фиг. 4 показан разрез второго варианта осуществления осветительной системы 1 в соответствии с изобретением. В этом варианте осуществления, осветительный модуль 17 содержит источник 35 света, на фигуре два СИДа, в основании, причем основание 19 на его первой стороне 29 имеет излучающее свет окно 37, через которое, во время работы, свет выпускается вниз направляющей 3. Осветительный модуль на его первом 21 и втором конце 23 имеет упругие контакты 25, 27, обеспеченные на первой 39 и второй боковой поверхности 41, продолжающейся от первой стороны 29 по направлению ко второй стороне 31 основания, и опирается этими упругими контактами на рельсы 5, 7 клинообразной направляющей 3.
На фиг. 5 показаны разрезы третьего варианта осуществления осветительной системы 1 в соответствии с изобретением, с осветительным модулем 17 располагающимся в горизонтальном положении и в наклонном положении относительно плоскости Р и проема 11. Боковые поверхности 39, 41 осветительного модуля искривлены и каждая обеспечена с металлическим электропроводящим покрытием 25, 27, которые работают в качестве электрических контактов 25, 27 модуля и которые электрически соединяются с соответствующими электропроводящими полосами 13, 15, обеспеченными на рельсах 5, 7. Фрикционный контакт между осветительным модулем и рельсами позволяет осветительному модулю оставаться в отчасти наклонной ориентации (с целью выпуска светового луча 43 под углом α наклона относительно направления силы тяжести через излучающее свет окно 37). Однако, когда угол наклона становится слишком большим, т.е., когда конец 21, 23 осветительного модуля располагается слишком близко к нижней части одного из рельсов, он будет автоматически скользить обратно в меньший, более безопасный угол наклона.
На фиг. 6 показан волнообразный вариант направляющей 3 осветительной системы в соответствии с изобретением. Направляющая содержит взаимно выровненные в осевом направлении первый 5 и второй рельсы 7, которые вместе образуют открытый, усеченный клин. Упомянутый клин проходит вдоль оси 9 в виде последовательного соединенного ряда вставок 47, причем вставки образованы парами чередующихся, выдающихся внутрь 49 и наружу частей 51 первого и второго рельса. Выдающаяся внутрь и наружу часть первого рельса, выровненная в осевом направлении с выдающейся внутрь и наружу частью второго рельса, выровненной в осевом направлении в этом отношении, означает, что выдающиеся внутрь части первого рельса размещаются непосредственно напротив выдающихся внутрь частей второго рельса. То же самое относится к выдающимся наружу частям. Направляющая, образованная таким образом, имеет форму, аналогичную гусенице. Осветительный модуль имеет форму, которая совпадает с формой вставок. Этот тип направляющей обеспечивает возможность наклона направляющей вдоль его продольной оси 9 и еще то, что осветительные модули не будут скользить вниз по направляющей, а остаются расположенными в требуемой вставке.
На фиг. 7 показана первая 1a и вторая осветительная система 1b, взаимно соединенные посредством осветительного модуля 17 в соответствии с изобретением. На фигуре осветительный соединительный модуль выполнен в виде одной детали, что более или менее требует, чтобы направляющие первой и второй осветительной системы выравнивались, т.е. проходили в одной и той же плоскости Р в одном и том же направлении вдоль оси 9. Р лежит под прямым углом относительно плоскости фигуры и параллельно относительно оси. В качестве альтернативы, осветительный соединительный модуль выполнен в виде двух деталей, причем две детали соединены посредством кабеля, и что обеспечивает возможность гораздо более гибкой взаимной ориентации и/или расположения между первой и второй осветительной системой.
На фиг. 8A-D показаны два наклонных положения для двух вариантов осуществления осветительного модуля 17 на направляющей 3 осветительной системы 1 в соответствии с изобретением. Фигуры 8A-B относятся к одному и тому же варианту осуществления с разным наклоном осветительного модуля и, следовательно, выпуском светового луча под, соответственно, первым α1 и вторым углом α2 относительно направления 45 силы тяжести. Для выпуска луча под относительно большим углом α2, наклон осветительного модуля должен быть относительно большим, т.е. также α2, который в некоторых случаях может становиться слишком большим. Посредством обеспечения осветительного модуля на его основании с источником света, предварительно наклоненным под углом α3, как показано на фигурах 8C-D, направление светового луча под углом α2 требует только относительно небольшого наклона осветительного модуля, т.е. α2-α3. Чтобы свет выпускался под углом α1, осветительный модуль должен наклоняться под углом α1-α3, который может представлять собой относительно небольшой отрицательный угол. Поворот модуля на 180° на вертикальной оси (вокруг), параллельной относительно силы тяжести, приводит к аналогичной, зеркальной конфигурации.
На фиг. 9 показаны разные формы трехмерных осветительных модулей в осветительной системе 1 в соответствии с изобретением. В осветительном модуле 17 слева на фигуре, осветительный модуль содержит часть световода 20, на фигуре выполненную из ПММА, основания 19 осветительного модуля. Осветительный модуль содержит источники 35 света на обоих первом 21 и втором конце 23 основания 19 (показанные отчасти более подробно в середине фигуре), из которых, во время работы, их генерируемый свет вводится в световод основания. Световод основания содержит выдающуюся вниз часть 53 ниже плоскости Р. Основная часть материала световода снабжена световыводящей конструкцией 55, на фигуре светорассеивающие частицы, таким образом, что выдающаяся часть гомогенно выпускает свет. В варианте осуществления справа на фигуре показаны осветительные модули с 3D-граненным основанием. На каждой грани размещен по меньшей мере один источник света. Светораспределяющие структуры или лучевая структура получается в зависимости от конструкции граней основания, следовательно, можно получить множество светолучевых структур.
На фиг. 10 показан четвертый вариант осуществления осветительной системы 1, содержащей осветительный модуль 17 в соответствии с изобретением, в перспективе и частично в разрезе. Осветительная система содержит направляющую 3, содержащую рельсы 5, 7 с L-образным поперечным сечением. Каждый рельс имеет проводящую полосу 13 (соответственно, 15) на его вертикальной стенке 14 рельса, продолжающейся от несущей стороны 6 по нормали к плоскости Р вдоль оси 9. Несущая сторона обеспечена с профилем 34 ползуна, который охватывается канавкой 33 на первой стороне 29 основания 19 осветительного модуля для препятствования радиальному смещению осветительного модуля из рельсов (и затем выпадению). Осветительный модуль на его первом 21 (и втором 23) конце его основания имеет электрические контакты 25 (и 27), упруго посаженные посредством пружины 57 в первую 59 (и вторую 61) боковую поверхность, продолжающуюся от первой стороны 29 ко второй стороне 31 основания, и электрически контактирует посредством упругой силы с проводящей полосой рельса. Посредством проводящей полосы и упруго посаженного электрического контакта питается источник 35 света, на фигуре СИД. Свет от источника света вводится в основную часть 20 световода основания и затем выводится оттуда.
На фиг. 11 показан вид в перспективе сверху осветительной системы 1, содержащей емкостный соединенный осветительный модуль 17, гибко смонтированный на направляющей 3. Рельсы 5, 7 направляющей покрыты электроизоляционным покрытием 67 (см. также фиг. 12). Осветительный модуль имеет на его первом 21 и втором конце 23 его основания 19 две медные пластины в качестве первого 25 и второго электрических контактов 27, которые гибко соединены с основанием. Само основание выполнено из прозрачного силикона, содержащего электронную цепь 69, соединенную с медными пластинами и содержащую простой 4 диодный мост 71 и индуктор 73, соединенный с источником 35 света. Диодный мост может быть опущен, когда используются две ленты СИДов, которые соединены в противоположных направлениях. В этом случае, СИД-ленты будут загораться последовательно, но, так как это выполняется с высокой частотой, этого нельзя наблюдать.
На фиг. 12 показана имеющая покрытие направляющая 3, подходящая для емкостной передачи энергии на осветительный модуль (не показан). На фигуре направляющая содержит два алюминиевых рельса 5, 7, с нанесенным сероватым, электроизоляционным покрытием 67, на фигуре краска. Цвет краски может выбираться таким образом, что направляющая будет выделяться или будет сливаться с его задним фоном. Первый и второй рельсы направляющей соединены друг с другом посредством перемычек 65, на фигуре две перемычки, выполненные из материала Perspex. Перемычки взаимно расположены на относительно большом осевом расстоянии, что обеспечивает широкие возможности для свободного перемещения и позиционирования осветительных модулей. Упомянутые перемычки одновременно могут работать в качестве подвесного средства для осветительной системы, подлежащей подвешиванию, например посредством тросов, от потолка.
На фиг. 13 показан вид в перспективе части пятого варианта осуществления осветительной системы 1 в соответствии с изобретением во время ее работы. Осветительная система содержит направляющую 3 с имеющими L-образный профиль рельсами 5 (и 7), в которой источники 35 света, СИДы на фигуре, располагаются на стенке 14 рельса на соответствующей ПП 75. СИДы и ППы выполнены таким образом, что СИДы четко выровнены с основной частью 20 световода (оптической пластиной) осветительного модуля. Над рядом СИДов имеется анодная 13a и катодная проводящая полоса 13b. Профиль проводящих полос выполнен таким образом, что все СИДы соединены последовательно. Проводящие полосы проходят в осевом направлении непрерывно от начала до конца направляющей. Осветительный модуль поддерживается посредством несущей стороны 6 рельсов. Осветительный модуль содержит на каждом конце 21 (и 23) два электрических контакта 25 (и 27), при этом каждый электрический контакт выполнен в виде блока из меди с двумя упруго посаженными штырьками 25a, 25b (и 27a, 27b) каждый. Два штырька на каждый блок располагаются на расстоянии друг от друга, которое соответствует расстоянию между проводящими полосами, обеспеченными на ПП, см. в частности фигуру 14, на которой показан подробный вид рельса, обеспеченного с источниками света, смонтированными на ПП фиг. 13. Штырьки также обеспечивают усилие, необходимое для обеспечения надлежащего контакта между разными проводящими полосами на ПП через посредство блока-соединителя. Как показано на фигуре, эта конфигурация приводит к тому, что работают только СИДы, которые расположены между двумя электрическими контактами на каждую боковую поверхность 39 (и 41). Свет работающих СИДов вводится в основную часть 20 световода и отводиться оттуда через рассеивающие частицы, внедренные в основной материал основной части световода. Когда основная часть световода имеет излучающее свет окно 37 на ее обеих первой 29 и второй стороне (31), свет будет выпускаться как вверх, так и вниз. Вместо светорассеивающих частиц в основном материале, в качестве альтернативы, является возможным обеспечить основную часть световода с оптической светоотводящей пленкой, или локальной светоотводящей структурой, например щелями 55, как показано на фиг. 15, для отвода света.
На фиг. 15 показан вид снизу осветительной системы 1, содержащей осветительный модуль 17 с альтернативной основной частью 20 световода, подходящей для использования в осветительной системе фиг. 13. Основная часть световода выполнена из оптически прозрачного светонаправляющего материала, такого как ПММА, и обеспечена с вырезанными посредством лазера щелями в виде световыводящей конструкции (или светоотводящей конструкции), см. также фиг. 19 для дополнительной информации об этом. Предполагается множество альтернативных вариантов осуществления основной части световода.
На фиг. 16 показан вариант осуществления осветительной системы 1, в которой анодная 13a и катодная электропроводящая полоса 13b расположены на первом 5, соответственно, втором рельсах 7, и вариант осуществления осветительного модуля 17, соединяющего эти полосы. В некоторых случаях, может требоваться наличие одного электрического соединения на каждый рельс. В этом случае, необходимо, чтобы плюс и минут пересекали проем 11 между рельсами через модуль. К тому же, осветительный модуль обеспечен с первой 77 и второй соединительной полосой 79 на первой 81, соответственно, на второй поперечной боковой поверхности 83. Упомянутые первая и вторая поперечные боковые поверхности осветительного модуля проходят между первым и вторым рельсом и связывают перемычкой проем между этими рельсами. Только эта часть источников 35 света между контактами, образованными соединительными полосами, на фигуре первая 85 и вторая часть 87 СИД-ленты, будет загораться. Одна сторона направляющей, например первый рельс, имеет СИДы и положительный электрод, тогда как другая сторона, например второй рельс, имеет СИДы и отрицательный электрод. Первая соединительная полоса соединяет положительный электрод с началом первой и второй части СИД-ленты, расположенной на первом, соответственно, втором рельсе. Вторая соединительная полоса соединяет отрицательный электрод с концом первой и второй части СИД-ленты.
На фиг. 17 показана электрическая схема для параллельно смонтированной конструкции множества осветительных модулей 17 на направляющей. В варианте осуществления фиг. 16, все СИДы соединены последовательно, и установка более одного модуля требует дополнительных мер. К тому же, в варианте осуществления фиг. 17, дополнительный конденсатор 89 содержится в каждой из электрических цепей, показанных на фиг. 16, для обеспечения управления током. Первая 85 и вторая части 87 СИД-ленты сгруппированы в пары 88 на каждый осветительный модуль и соединены встречно-параллельно с соответствующим конденсатором. Так как СИДы приводятся в действие в режиме переменного тока, конденсатор работает в качестве эффективного средства управления током. Осветительному модулю теперь необходимо только установить соединение между точкой А и В, причем соединение получается при монтаже осветительного модуля на направляющей. Везде, где это соединение установлено, пара частей СИД-ленты будет загораться. Эта конструкция обеспечивает возможность соединения любого количества СИДов.
На фиг. 18А-В, показан разрез конструкций язычкового магнитоуправляемого контакта 91, соответственно, конструкций датчика 97, когда расположен в первом рельсе 5 (и втором рельсе 7, не показано). На фиг. 18А осветительный модуль 17 обеспечен на его первой боковой поверхности 59 с лентой 95 магнитного материала. На стенке 14 первого рельса располагается язычковый магнитоуправляемый переключатель 93. Комбинация язычкового магнитоуправляемого переключателя и магнитного материала образует язычковый магнитоуправляемый контакт. Когда полоса магнитного материала и язычковый магнитоуправляемый переключатель надлежащим образом выровнены, язычковый магнитоуправляемый переключатель будет замыкать цепь, что обеспечивает возможность загорания СИДа 35, который находится непосредственно под переключателем. В более усовершенствованных вариантах осуществления осветительной системы 1, этот способ установки (электрического) контакта, в качестве альтернативы, обеспечивает возможность записи информации на конфигурацию 96 ленты. Эта информация может предоставлять любому СИДу информацию о свете (типе света), который требуется в этом конкретном месте. Последний способ осуществляется посредством использования СИДов и светонаправляющего свойства основной части 20 световода осветительного модуля. Даже если бόльшая часть свет, введенного в первый конец 21, должна выводиться до достижения второго конца основной части световода, остальная часть света будет доходить до другого конца световода. Эта остальная часть света может детектироваться, и информация на полосе может считываться и использоваться для выполнения последующих действий, например для изменения цвета света.
На фиг. 18С показана электрическая схема осветительной системы для управления различными осветительными модулями 17 или источниками 35 света, обеспеченными с соответствующим датчиком 97, который позволяет задавать требуемое поведение осветительной системы 1 посредством активного детектирования соответствующего осветительного модуля и задания ему последующего действия. На фигуре отдельные СИДы и отдельные датчики установлены в сети, и каждый СИД и датчик имеет предварительно заданное положение и адрес. ЦП 99 содержит искусственный интеллект и собирает всю информацию с датчиков, задает действие между входом и выходом и приводит в действие СИДы.
На фиг. 19А-В показаны как виды сверху, так и разрезы (по пунктирной линии, показанной на виде сверху) двух разных основных частей 20 световода осветительных модулей (17) для использования в осветительной системе с источниками света, расположенными в направляющей. Предполагается множество разных вариантов осуществления осветительного модуля, например аналогичные основные части световода, но в таком случае с источниками света, расположенными на первом и/или втором конце основания. Основная форма осветительного модуля типично представляет собой световод, боковые поверхности 39, 41 которого выровнены непосредственно с СИДами в направляющей. Существует бесчисленное множество вариантов осуществления основной части световода, например обычная прямая квадратная пластина из ПММА со светодиффузионными частицами, гомогенно смешанными, или трехмерные основные части световода (см. фиг. 13, соответственно, фиг. 9).
Варианты осуществления, показанные на фиг.19А-В, имеют основную часть 20 световода из материала Endlighten, который содержит внедренные бесцветные светодиффузионные частицы в виде части световыводящей конструкции (не видимая). Основная часть световода дополнительно содержит в виде части световыводящей конструкции 55 щели, которые были вырезаны посредством лазера в материале под углом 45° относительно параллельных первой 29 и второй стороны 31 основания 19. Эта основная часть световода, выполненная из материала EndLighten, будет почти абсолютно прозрачной до тех пор, пока СИДы не включатся. Затем упомянутая основная часть световода представляет собой источник гомогенного диффузионного света, если лазерные вырезы не выполнены в упомянутом материале. Лазерные вырезы, выполненные внутри основной части световода, будут побуждать свет, который наталкивается на щель, перенаправляться и таким образом изменять направление вследствие полного внутреннего отражения. На фиг. 19А это будет приводить к направленному вниз отражению основной части света, которая не была рассеяна. Посредством некоторой диффузии с помощью диффузанта с рассеивающими частицами в материале, небольшая часть введенного света рассеивается во всех направлениях как вверх, так и вниз. Этот вариант осуществления фиг. 19А приведет к тому, что осветительный модуль направляет свет главным образом вниз и только немного вверх, и наблюдается, что осветительный модуль ведет себя как точечный светильник, так как свет от сторон перенаправляется главным образом в одном направлении. В качестве альтернативы, если требуется только одно основное направление, простое зеркало, например фольга MIRO, может добавляться на одну сторону. Это заставит свет выпускаться из осветительного модуля с почти двойной интенсивностью на одной стороне по сравнению с интенсивностью света на другой стороне.
Множество других конфигураций щелей и конструкций может выполняться, например см. фиг. 19В, на которой основная часть световода, выполненная из чистого ПММА, обеспечена с чередующейся конфигурацией щелей под углами +45° и -45° относительно параллельных первой и второй стороны основания. Эта основная часть световода, обеспеченная с этими вырезанными посредством лазера щелями в двух ориентациях, будет создавать точечный светильник, направленный вниз, и точечный светильник, направленный вверх.
Следует отметить, что в варианте осуществления как фиг. 19А, так и 19В, щели не полностью проходят от первой стороны ко второй стороне или от второй стороны к первой стороне, так как это будет нарушать механическую прочность, жесткость и устойчивость основной части световода. Для получения наибольшего перенаправления света, предпочтительно, выполняются три ряда щелей.
На фиг. 20 показан вид в перспективе шестого варианта осуществления осветительной системы 1 в соответствии с изобретением. Осветительное устройство фигуры подвешено от потолка 101 посредством тросов 63, прикрепленных к перемычкам 65, которые соединяют первый 5 и второй рельсы 7 направляющей 3 осветительной системы. В качестве альтернативы, такая осветительная система может монтироваться углубленным образом в (подвесной) потолок 101. Посредством упомянутых тросов осветительная система электрически соединена с главным источником питания. Осветительная система содержит множество осветительных модулей 17, четыре на фигуре, которые могут свободно смещаться по направляющей вдоль продольной оси 9. Направляющая осветительной системы является жесткой, таким образом она не будет деформироваться под ее собственным весом, с которым она подвешивается тросами/перемычками, и также не будет деформироваться под действием нагрузки осветительных модулей. Этот вариант осуществления осветительной системы является невозможным для осветительных систем, в которых направляющая образована парой равноудаленных электропроводящих (металлических) тросов в качестве рельсов.