МНОГОКРИСТАЛЬНОЕ СВЕТОВОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области светотехники, в частности, к световым устройствам с полупроводниковыми светоизлучающими элементами и может быть использовано, например, для подсветки и светового оформления предметов мебели, предметов интерьера, рекламных вывесок и прочее.
В настоящее время все более широкое применение в светотехнике находят световые устройства, которые включают сборки расположенных на монтажной плате полупроводниковых источников света, в частности, светоизлучающих кристаллов или светодиодов, закрытых линзами и/или защитными элементами, изготовленными из оптически прозрачного материала.
Так, например, известно световое устройство [US 5833355], которое содержит монтажную плату, на которой рядами расположены светодиоды, закрытые общей линзой, внутренняя поверхность которой имеет сложную конфигурацию, за счет чего испускаемый светодиодами световой поток распространяется в требуемом направлении.
В качестве ближайшего аналога авторами выбрано световое устройство [RU 200128896], которое содержит установленную внутри корпуса и смонтированную на металлической проставке цепочку электрически соединенных друг с другом и расположенных в виде кольца светодиодов, закрытых выполненным в виде колпака защитным светоформирующим элементом, изготовленным из оптически прозрачного компаунда.
В рассматриваемом устройстве распределенные по кругу источники света создают световой поток, который преимущественно распространяется в направлении, совпадающем с продольной осью светового устройства.
Задачей заявляемой полезной модели является создание простого по конструкции светового устройства, обеспечивающего распространение основной части светового потока в боковом направлении.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в световом устройстве, содержащем цепочку электрически соединенных друг с другом и расположенных по кольцу полупроводниковых источников света, закрытых
светоформирующим элементом, изготовленным из оптически прозрачного компаунда, согласно полезной модели в качестве полупроводниковых источников света использованы установленные на монтажной плате светоизлучающие кристаллы, светоформирующий элемент выполнен кольцевым и имеет расположенные под углом друг к другу плоские внутреннюю и наружную поверхности, при этом внутренняя поверхность светоформирующего элемента расположена наклонно к поверхности монтажной платы, а его наружная поверхность расположена перпендикулярно к ней, причем угол наклона внутренней поверхности светоформирующего элемента к поверхности монтажной платы выбран не менее утла полного внутреннего отражения указанной внутренней поверхностью светового потока, испускаемого светоизлучающими кристаллами.
Изготовленный из оптически прозрачного материала кольцевой светоформирующий элемент, который закрывает цепочку светоизлучающих кристаллов, расположенную на монтажной плате по кольцу, защищает светоизлучающие кристаллы от внешних воздействий, а также выполняет функцию оптической системы, обеспечивающей распространение светового потока в требуемом направлении. Элементами данной оптической системы являются внутренняя и внешняя поверхности светоформирующего элемента, при этом внутренняя поверхность служит светоотражающей поверхностью для излучаемого кристаллами светового потока, а внешняя поверхность служит световыводящей поверхностью. Основная часть излучаемого кристаллами светового потока распространяется вверх вдоль оси кристаллов перпендикулярно поверхности монтажной платы, падает на внутреннюю поверхность светоформирующего элемента и, благодаря тому, что указанная поверхность расположена к поверхности монтажной платы под углом, не менее угла полного внутреннего отражения, отражается от нее и распространяется в боковом направлении, а затем выводится через внешнюю поверхность светоотражающего элемента без изменения направления.
Таким образом, за счет конструктивных особенностей заявляемого устройства обеспечивается преимущественное распространение светового потока в боковом направлении.
При этом заявляемое устройство является простым по конструкции, поскольку используемые в качестве источников света светоизлучающие кристаллы
смонтированы на единую монтажную плату и закрыты единым светоформирующим элементом, выполняющим роль общей для всех кристаллов линзы и общего корпуса. Кроме того, конструкция устройства не требует специальных дополнительных приспособлений для вывода светового потока в боковом направлении, при этом монтаж кристаллов и элементов электрической схемы осуществляется на горизонтально ориентированную монтажную плату, что обеспечивает удобство изготовления устройства.
На фиг.1 представлен чертеж общего вида заявляемого устройства (вид спереди); на фиг.2 - то же (вид сверху).
Световое устройство содержит монтажную плату 1, имеющую форму кольца. На поверхности монтажной платы 1 смонтирована цепочка светоизлучающих кристаллов 2. Светоизлучающие кристаллы 2 расположены по кольцу и электрически соединены друг с другом (на чертеже не показано). Светоизлучающие кристаллы 2 и элементы электрической схемы (на чертеже не показаны) закрыты кольцевым светоформирующим элементом 3, изготовленным из органического или неорганического оптически прозрачного компаунда, в частности, из компаунда с величиной показателя преломления 1,49-1,59. светоформирующий элемент 3 изготовлен путем отливки указанного компаунда в заливочную форму. Светоформирующий элемент 3 имеет расположенные под углом друг к другу плоские внутреннюю и наружную поверхности 4 и 5. Внутренняя поверхность 4 светоформирующего элемента 3 расположена наклонно к поверхности монтажной платы 1, а наружная поверхность 5 светоформирующего элемента 3 расположена перпендикулярно к поверхности монтажной платы 1. При этом угол наклона внутренней поверхности 4 светоформирующего элемента 3 к поверхности монтажной платы 1 выбран не менее угла полного внутреннего отражения светового потока, испускаемого светоизлучающими кристаллами 2, который зависит от оптических характеристик светоизлучающих кристаллов 2 и используемого для изготовления светоформирующего элемента 3 оптически прозрачного компаунда. В описываемом варианте выполнения устройства угол полного внутреннего отражения внутренней поверхностью 4 светоформирующего элемента 3 излучаемого светоизлучающими кристаллами 2 света составляет, в частности, 39-42°, при этом угол наклона внутренней поверхности 4 светоформирующего элемента 3 к поверхности монтажной платы 1 выбран равным 45°. К нижней части
монтажной платы 1 прикреплены электрические выводы 6, с помощью которых осуществляется подвод электропитания к светоизлучающим кристаллам 2.
Устройство работает следующим образом.
При подводе электропитания через выводы 6 к светоизлучающим кристаллам 2 они излучают световой поток, основная часть которого внутри светоформирующего элемента 3 распространяется вверх вдоль оси светоизлучающих кристаллов 2 перпендикулярно к поверхности монтажной платы 1. Указанная часть светового потока падает на внутреннюю (светоотражающую) поверхность 4 светоформирующего элемента 3 под углом 45° и отражается от нее под таким же углом, при этом он меняет направление своего распространения на угол 90°. Далее световой поток проходит через наружную (световыводящую) поверхность 5 светоформирующего элемента 3 без изменения своего направления. Таким образом, заявляемое световое устройство обеспечивает вывод основной части светового потока в боковом направлении параллельно поверхности монтажной платы 1.