ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО С СИД И ПЕРЕДАЮЩИМ ОСНОВАНИЕМ, ВКЛЮЧАЮЩИМ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ МАТЕРИАЛ
LIGHTING DEVICE WITH LED AND TRANSMITTING BASE COMPRISING LUMINESCENT MATERIAL

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к осветительному устройству с передающим основанием, включающим люминесцентный материал. Изобретение также относится к способу изменения точки цветности света осветительного устройства.
Уровень техники изобретения
Осветительные устройства, включающие передающее основание с люминесцентным материалом, известны в данной области техники. Передающие керамические слои или люминесцентная керамика и способы их подготовки известны в данной области техники. Это, например, упоминается в заявке на патент U.S. с серийным номером 10/861172 (US 2005/0269582), в заявке на патент U.S. с серийным номером 11/080801 (US 2006/0202105), в WO 2006/097868, в WO 2007/080555, в US 2007/0126017 и в WO 2006/114726.
US 2005/0269582, например, раскрывает полупроводниковое светоизлучающее устройство, совмещенное с керамическим слоем, который расположен на пути света, излучаемого светоизлучающим слоем. Керамический слой составлен из, или включает материал, преобразующий длину волны, такой как люминесцентный материал.
Другая специальная лампа раскрыта в WO 2005/078335, которая раскрывает осветительное устройство, включающее первый световой элемент, сформированный в виде традиционного источника света, второй световой элемент, сформированный в виде множества СИД, и цоколь лампы. В соответствии с WO 2005/078335, второй световой элемент сформирован в виде отдельного модуля СИД с креплением на втором цоколе лампы, тем самым первый и второй световые элементы соединены с возможностью удаления соединения посредством крепления и второго цоколя лампы, причем крепление и второй цоколь лампы обеспечивают электрическое и механическое соединение между обоими световыми элементами.
Сущность изобретения
Недостатком систем известного уровня техники является то, что применение люминесцентного слоя в качестве выходного окна или в качестве материала, видимого наблюдателю, может приводить к наличию цвета выходного окна, особенно желто-оранжевого цвета, когда система находится в выключенном состоянии. Это случай, когда окно, покрытое люминесцентным материалом, может наблюдаться напрямую, например, когда это окно является выходным окном, излучающим свет. Такой окрашенный внешний вид лампы (или источника света) часто нежелателен; бесцветный внешний вид в основном предпочтителен.
Таким образом, аспектом изобретения является предоставление альтернативного осветительного устройства, которое предпочтительно также устраняет один или более из описанных выше недостатков. В частности, аспектом изобретения является предоставление осветительного устройства, которое имеет практически неокрашенный внешний вид в выключенном состоянии, как во многих традиционных колбах с матовым стеклом.
В первом аспекте изобретение предоставляет осветительное устройство, включающее светоизлучающий диод (СИД), приспособленный, чтобы излучать излучение СИД, передающее основание, включающее люминесцентный материал, где люминесцентный материал приспособлен для того, чтобы поглощать, по крайней мере, часть излучения СИД и излучать излучение люминесцентного материала, где СИД и люминесцентный материал приспособлены так, чтобы генерировать свет предварительно установленного цвета, где осветительное устройство также включает просвечивающее выходное окно, приспособленное, чтобы пропускать, по крайней мере, часть света, где по отношению к СИД передающее основание находится дальше по ходу от СИД, тем самым обеспечивая расстояние между люминесцентным материалом и СИД (рЛС) больше чем 0 мм, и просвечивающее выходное окно расположено дальше по ходу от передающего основания, тем самым обеспечивая расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном (рЛО), равное или большее чем 0 мм.
С предложенным осветительным устройством лампа может, в частности, выглядеть белой, когда она в выключенном состоянии и освещается белым светом. Другие преимущества, особенно относительно систем, в которых люминесцентный материал обеспечивается на СИД, могут заключаться в том, что действительно эффективная система (с меньшим отражением назад/повторным поглощением) может быть обеспечена, и в том, что теплый белый вариант (нет теплового охлаждения; «низкий» поток на люминесцентном материале) может быть обеспечен. Кроме того, осветительное устройство в соответствии с изобретением является относительно простой идеей (может быть основано только на синих СИД, которые имеют преимущество в том, что относительно легко собираются в массив и управляются), и также осуществим вариант с регулируемой цветовой температурой.
Расположенный на расстоянии люминесцентный материал в основанных на СИД источниках света может иметь преимущества относительно эффективности системы, в частности, для генерации света с низкой цветовой температурой (теплой белой). Применение люминесцентного материала, нанесенного на передающее основание или пленку, может привести к высокой эффективности, так как только белый свет может отражаться обратно в СИД, где существует высокая вероятность его поглощения. Использование люминесцентного материала на расстоянии от СИД может привести к тому, что эффективность поднимется до порядка 50% по сравнению с системами с люминесцентным материалом в блоках СИД.
Как упомянуто выше, применение слоя люминесцентного материала на поверхности, особенно на излучающей поверхности (т.е. на поверхности, находящейся по ходу) выходного окна может привести к довольно насыщенному цвету поверхности, когда лампа выключена, и когда она освещена белым светом. Степень насыщенности цвета внешнего вида выходного окна может быть уменьшена путем применения в соответствии с изобретением покрытия из люминесцентного материала на передающей подложке, расположенной между СИД и выходным окном из диффузионного, просвечивающего материала осветительного устройства.
Просвечивающее выходное окно выступает в роли окна виртуального излучения (для приведенных далее оптических систем, где на свет могут также воздействовать для, например, установки формы луча). С увеличением расстояния (рЛО) между слоем люминесцентного материала и просвечивающим выходным окном, насыщенность цвета просвечивающего выходного окна еще больше уменьшается. Обычно насыщенность может быть уменьшена с около 62% до порядка 50% путем отделения слоя люминесцентного материала от просвечивающего выходного окна практически нулевым расстоянием (рЛО) между ними, и может далее быть уменьшена до менее чем около 20% путем увеличения расстояния. Кроме того, путем распределения света из излучающего слоя люминесцентного материала через просвечивающее выходное окно, которое имеет более большую площадь входной поверхности (AEW1), чем площадь поверхности излучающего слоя люминесцентного материала (т.е. площадь входной грани (AS1) передающего основания) может также быть уменьшена насыщенность цвета просвечивающего выходного окна. Обычно при отношении площадей поверхности (AEW1|/AS1), равном 8, насыщенность уменьшается до около 11% и может далее быть уменьшена путем дальнейшего увеличения отношения площадей поверхности.
Размеры, указанные выше и далее здесь основаны на применении дополнительного рассеивания или отражения в системе. Что удивительно, эффективность системы тем не менее практически сохраняется, притом, что обычно добавление большего количества рассеивающих и большего количества (частично) отражающих поверхностей в систему вызывает очень существенное уменьшение эффективности системы.
СИД и люминесцентный материал
В варианте осуществления СИД приспособлен так, чтобы излучать синее излучение и люминесцентный материал включает (a) зеленый люминесцентный материал, приспособленный, чтобы поглощать, по крайней мере, часть синего излучения СИД и чтобы излучать зеленое излучение, и (b) красный люминесцентный материал, приспособленный, чтобы поглощать, по крайней мере часть синего излучения СИД или, по крайней мере часть зеленого излучения, или как, по крайней мере часть синего излучения СИД, так и, по крайней мере, часть зеленого излучения, и излучать красное излучение. Таким образом, свет предварительно установленного цвета может являться белым светом. В зависимости от мощности других СИД, спектра синего излучения СИД и количества люминесцентного материала, белый свет различных цветов может быть составлен.
В другом варианте осуществления СИД приспособлен так, чтобы излучать синее излучение и в нем люминесцентный материал включает (a) желтый люминесцентный материал, приспособленный, чтобы поглощать, по крайней мере, часть синего излучения и чтобы излучать желтое излучение, и как вариант (b) один или более другие люминесцентные материалы, приспособленные, чтобы поглощать, по крайней мере, часть синего излучения СИД или, по крайней мере, часть желтого излучения, или как, по крайней мере, часть синего излучения, так и, по крайней мере, часть желтого излучения, и чтобы излучать излучение с длиной излучаемой волны, отличной от желтого излучения. Также, таким образом, свет предварительно установленного цвета может являться белым светом. В зависимости от спектров синего излучения других СИД, мощности СИД и количества люминесцентного материала, белый свет различных цветовых температур может быть составлен. В отдельном варианте осуществления люминесцентный материал кроме желтого люминесцентного материала (a) также включает (b) красный люминесцентный материал, приспособленный, чтобы поглощать, по крайней мере, часть синего излучения СИД или, по крайней мере, часть желтого излучения, или как, по крайней мере, часть синего излучения, так и, по крайней мере, часть желтого излучения, и чтобы излучать красное излучение. Этот красный люминесцентный материал может среди прочих быть применен для дальнейшего улучшения ККЦ (коэффициента качества цветопередачи).
В варианте осуществления осветительное устройство включает множество светоизлучающих диодов (СИД), приспособленных, чтобы излучать излучение СИД, количеством порядка 2-100, например, 4-64.
Здесь термин белый свет известен специалисту в данной области техники. Он в частности относится к свету, имеющему коррелированную цветовую температуру (КЦТ) между около 2000 и 20000 К, в частности 2700-20000 К, для общего освещения в частности в интервале между около 2700 К и 6500 К, и для целей фоновой подсветки в частности в интервале около 7000 К и 20000 К, и в частности в пределах около 15 СОЦС (среднеквадратичное отклонение цветового согласования) от BBL, в частности в пределах 10 SDCM от BBL, более конкретно в пределах 5 SDCM от BBL.
Термины «синий свет» и «синее излучение» в частности относятся к свету, имеющему длину волны в интервале порядка 410-490 нм. Термин «зеленый свет» в частности относится к свету, имеющему длину волны в интервале порядка 500-570 нм. Термин «красный свет» в частности относится к свету, имеющему длину волны в интервале порядка 590-650 нм. Термин «желтый свет» в частности относится к свету, имеющему длину волны в интервале порядка 560-590 нм.
Эти термины не исключат того, что отдельный люминесцентный материал может иметь широкополосное излучение, имея излучение с длинами(ой) волн(ы) вне интервала, например, порядка 500-590 нм, порядка 590-650 нм и порядка 560-590 нм, соответственно. Тем не менее, основная длина волны излучения таких люминесцентных материалов (или СИД, соответственно) будет определена в пределах данных интервалов, соответственно. Таким образом, выражение «с длиной волны в интервале» в частности указывает на то, что излучение может иметь основную длину волны излучения в пределах заданного интервала.
3
5
12
1-x
x
3
5
12
Особенно предпочитаемые люминесцентные материалы выбираются из гранатов и нитридов, в частности с добавлением трехвалентного церия или двухвалентного европия, соответственно. Варианты осуществления гранатов в частности включают гранаты ABO, где A включает, по крайней мере, иттрий или лютеций, и где B включает, по крайней мере, алюминий. В такой гранат можно добавить церий (Ce), празеодимий (Pr) или сочетание церия и празеодимия; в честности все же Ce. В частности, В включает алюминий (Al), тем не менее В может также частично включать галлий (Ga) и/или скандий (Sc) и/или индий (In), в частности, до порядка 10% Al (т.е. ионы B в основном состоят из 90 и более моль % Al и 10 и менее моль % одного или более из Ga, Sc и In); В может в частности включать до 10% галлия. В другом варианте B и O могут быть, по крайней мере, частично заменены Si и N. Элемент A может в частности быть выбран из группы, состоящей из иттрия (Y), гадолиния (Gd), тербия (Tb) и лютеция (Lu). Кроме того, Gd и/или Tb в частности присутствуют в количестве до 20% от A. В специальном варианте осуществления гранатовый люминесцентный материал включает (YLu)BO:Ce, где x равен или больше 0 и равен или меньше 1.
1-x
x
3
5
12
0,1
0,89
0,01
3
5
12
Термин «:Ce» указывает на то, что часть ионов металла (т.е. в гранатах: часть ионов «A») в люминесцентном материале заменена Ce. Например, в случае (YLu)AlO:Ce часть Y и/или Lu заменена Ce. Это форма записи известна специалисту в данной области техники. Ce заменит A в общем не более чем на 10%; в общем, концентрация Ce будет в интервале 0,1-4%, в частности, 0,1-2% (относительно A). В случает 1% Ce и 10% Y, полная правильная формула должна быть (YLuCe)AlO. Ce в гранатах находится в основном или только в трехвалентном состоянии, что известно специалисту в данной области техники.
3
2
5
8
3
0,98
0,02
3
2+
Красный люминесцентный материал может в варианте осуществления включать один или более материалы, выбранные из группы, состоящей из (Ba, Sr, Ca)S:Eu, (Ba, Sr, Ca)AlSiN:Eu и (Ba, Sr, Ca)SiN:Eu. В этих структурах европий (Eu) в основном или только двухвалентен и замещает один или более из указанных двухвалентных катионов. В общем, Eu не будет присутствовать в количествах, больших чем 10% катиона, в частности в интервале около 0,5-10, более конкретно в интервале около 0,5-5% относительно катиона(ов), который(ые) он замещает. Термин «:Eu» указывает на то, что часть ионов металла замещается Eu (в этих примерах Eu). Например, в случае 2% Eu в CaAlSiN:Eu правильная формула должна быть (CaEu)AlSiN. Двухвалентный европий в общем заменит двухвалентные катионы, такие как указанные выше двухвалентные щелочноземельные катионы, в частности Ca, Sr или Ba.
Материал (Ba, Sr, Ca)S:Eu может быть также обозначен как MS:Eu, где M является одним или более элементами, выбранными из группы, состоящей из бария (Ba), стронция (Sr) и кальция (Ca); в частности, M включает в этой структуре кальций или стронций, или кальций и стронций, более конкретно, кальций. Здесь Eu вводится и заменяет, по крайней мере, часть M (т.е. один или более из Ba, Sr, и Ca).
2
5
8
2
5
8
1,5
0,5
5
8
Кроме того, материал (Ba, Sr, Ca)SiN:Eu может также быть обозначен как MSiN:Eu, где M является одним или более элементами, выбранными из группы, состоящей из бария (Ba), стронция (Sr) и кальция (Ca); в частности, M включает в этой структуре Sr и/или Ba. В другом варианте осуществления M состоит из Sr и/или Ba (не учитывая присутствие Eu), в частности 50-100%, в частности 50-90% Ba, и 50-0%, в частности 50-10% Sr, такое как BaSrSiN:Eu (т.е. 75% Ba; 25% Sr). Таким образом, Eu вводится и замещает, по крайней мере, часть M, т.е. один или более из Ba, Sr и Ca.
3
3
Также материал (Ba, Sr, Ca)AlSiN:Eu может тоже быть обозначен как MAlSiN:Eu, где M является одним или более из элементов, выбранных из группы, состоящей из бария (Ba), стронция (Sr) и кальция (Ca); в частности, M включает в этой структуре кальций или стронций, или кальций и стронций, более конкретно, кальций. Таким образом, Eu вводится и замещает, по крайней мере, часть M (т.е. один или более из Ba, Sr и Ca).
Термин «люминесцентный материал» здесь в частности относится к неорганическим люминесцентным материалам, которые также иногда обозначаются как люминофоры. Эти термины известны специалисту в данной области техники.
Передающее основание
В частности, на ненулевом расстоянии от СИД (т.е. в частности от светоизлучающей поверхности (или плат)) делают передающее основание.
Термин «передающее» здесь может в варианте осуществления относиться к прозрачному и может в другом варианте осуществления относиться к просвечивающему. Эти термины известны специалисту в данной области техники. Передающий в частности указывает на то, что передача света передающим основанием, в частности в синем диапазоне, чаще во всем видимом спектре (т.е. около 380-680 нм) осуществляется, по крайней мере, на порядка 20%, более конкретно на, по крайней мере, порядка 50%, еще более конкретно на, по крайней мере, порядка 80% (при перпендикулярном освещении передающего основания светом).
Передающее основание может поддерживать само себя, но оно может в варианте осуществления также являться гибкой пленкой, которая, например, растянута (например, между стенками углубления СИД или стенками углубления рассеивателя (смотри ниже) устройства). Передающее основание может иметь практически плоскую форму, как пластина, но может в другом варианте осуществления иметь практически выпуклую форму, как, например, купол.
Передающее основание может в варианте осуществления включать органический материал. Предпочтительные органические материалы выбираются из группы, состоящей из ПЭТ (полиэтилентерефталата), ПЭ (полиэтилена), ПП (полипропилена), ПК (поликарбоната), П(М)МА (поли(метил)метакрилата), ПЭН (полиэтиленнафталата) и ПДМС (полидиметилсилоксана). Поликарбонат дал, например, хорошие результаты.
Тем не менее, в другом варианте осуществления передающее основание включает неорганический материал. Предпочтительные неорганические материалы выбираются из группы, состоящей из стекол, (оплавленного) кварца, керамики и силиконов.
Как упомянуто выше, передающее основание включает, по крайней мере, часть люминесцентного материала. Тот факт, что передающее основание включает люминесцентный материал, не исключает того, что часть люминесцентного материала может быть установлена где-то еще в осветительном устройстве; тем не менее в специальном варианте осуществления практически весь люминесцентный материал включен в передающее основание. Выражение «передающее основание включает люминесцентный материал» может относиться к передающему основанию, выбранному из группы, состоящей из передающего основания, в котором люминесцентный материал введен в передающее основание, передающего основания, которое само по себе является люминесцентным материалом, передающего основания, имеющего покрытие далее по ходу, включающее люминесцентный материал (сторона, направленная в сторону выходного окна), передающего основания, имеющего покрытие ранее по ходу, включающее люминесцентный материал (сторона, направленная в сторону СИД) или передающего основания, включающего как покрытие ранее по ходу, так и покрытие далее по ходу, включающие люминесцентный материал.
В предпочтительном варианте осуществления передающее основание имеет поверхность ранее по ходу, включающую покрытие, где покрытие включает, по крайней мере, часть люминесцентного материала. Такой вариант осуществления приносит пользу как от отдаленного расположения люминесцентного материала (т.е. отдаленного от СИД), так и от относительно удаленного расположения от выходного окна (уменьшение насыщенности цвета выходного окна, когда освещается белым светом).
В специальном варианте осуществления, по крайней мере, часть люминесцентного материала включает передающий керамический люминесцентный материал, где передающее основание включает передающий керамический люминесцентный материал. Таким образом, в этом варианте осуществления передающее основание является люминесцентной керамикой. Особенно подходящая люминесцентная керамика основана на гранатах, содержащих церий, как описано выше. Слои передающей керамики или люминесцентной керамики и методы их подготовки известны в данной области техники. Это, например, упоминается в заявке на патент U.S. с серийным номером 10/861172 (US 2005/0269582), в заявке на патент U.S. с серийным номером 11/080801 (US 2006/0202105) или в WO 2006/097868, в WO 2007/080555, в US 2007/0126017 и в WO 2006/114726. Документы и в особенности информация о подготовке слоев керамики, предоставленная в этих документах, вставлены здесь в качестве ссылки.
Использование передающего керамического слоя, включающего люминесцентный материал, вместо использования люминесцентного материала на СИД делает доступным ненулевое расстояние между люминесцентным материалом и СИД. Эта дистанция здесь обозначена как рЛС (расстояние между люминесцентным материалом и СИД). Расстояние рЛС в частности является наиболее коротким расстоянием. Это означает, что в варианте осуществления любое наиболее короткое расстояние между СИД и люминесцентным материалом равно или, в частности, больше 0 мм. В варианте осуществления расстояние между люминесцентным материалом и СИД (рЛС) находится в интервале 0,5-50 мм, в частности в интервале 3-20 мм.
Передающее основание имеет входную грань с эффективным диаметром входной грани передающего основания (DSI). Здесь применен термин «эффективный диаметр». Передающее основание может иметь круглую форму, имеющую диаметр, но может также иметь другие формы. Площадь поверхности (AS1) любой входной грани ранее по ходу может быть, тем не менее применена для того, чтобы рассчитать эффективный диаметр (DS1=2√(AS1/п)). В специальном варианте осуществления отношение рЛС/DS1 находится в интервале 0,01-1, в частности в интервале 0,05-5, более конкретно в интервале 0,1-0,4. В этих интервалах могут быть получены особенно хорошие результаты.
В специальном варианте осуществления расстояние между люминесцентным материалом и СИД (рЛС) регулируется. Например, с помощью средств регуляции, таких, как регулирующие винты, расстояние между люминесцентным материалом и СИД может быть изменено. Средства регуляции могут быть использованы, чтобы регулировать расстояние от передающего основания, тем самым регулируя расстояние между люминесцентным материалом и СИД.
Осветительное устройство может включать более одного передающего основания, притом, что одно или более из таких передающих оснований включают люминесцентный материал, возможно, с различными расстояниями между люминесцентным материалом и СИД (рЛС). Более одного передающего основания могут, например, включать различные люминесцентные материалы.
Просвечивающее выходное окно
В частности на ненулевом расстоянии от люминесцентного материала, включенного в передающее основание, расположено просвечивающее выходное окно. Это выходное окно приспособлено так, чтобы позволить свету осветительного устройства выходить из осветительного устройства.
Просвечивающее выходное окно может иметь практически плоскую форму, как пластина, но может в другом варианте осуществления иметь практически выпуклую форму, как, например, купол.
Просвечивающее выходное окно может в варианте осуществления включать органический материал. Предпочтительные органические материалы выбираются из группы, состоящей из ПЭТ (полиэтилентерефталата), ПЭ (полиэтилена), ПП (полипропилена), ПК (поликарбоната), П(М)МА (поли(метил)метакрилата), ПЭН (полиэтиленнафталата) и ПДМС (полидиметилсилоксана).
Тем не менее в другом варианте осуществления просвечивающее выходное окно включает неорганический материал. Предпочтительные неорганические материалы выбираются из группы, состоящей из стекол, (оплавленного) кварца, керамики и силиконов.
Выходное окно, тем не менее, просвечивающее. Например, выше упомянутые материалы могут иметь значительную просвечивающую способность или могут быть приспособлены просвечивающими (например, путем матирования (например, путем пескоструйной обработки или травления кислотой) материала). Такие способы известны в данной области техники. Просвечивающее выходное окно может позволять части света проходить через него, но внутренняя часть (т.е. объекты ранее по ходу осветительного прибора, ранее по ходу от выходного окна), видимые через просвечивающий материал, практически полностью рассеиваются или становятся мутными.
В отличие от других возможных конфигураций, в осветительном устройстве по изобретению практически нет люминесцентного материала, расположенного ранее по ходу или далее по ходу от входной грани выходного окна. Практически весь люминесцентный материал включен в передающее основание, как описано выше, тем самым обеспечивая расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном (рЛО), которое предпочтительно больше 0 мм. В варианте осуществления люминесцентный материал может быть расположен на входной грани передающего основания, и люминесцентный материал может, по крайней мере, частично контактировать с выходным окном, тем самым обеспечивая расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном практически равным нулю, тем не менее предпочтительно расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном (рЛО) больше нуля.
Расстояние рЛО в частности является наиболее коротким расстоянием. Это означает, что в варианте осуществления любое наиболее короткое расстояние между выходным окном и люминесцентным материалом равно или, в частности, больше 0 мм. В варианте осуществления расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном (рЛО) находится в интервале 0,01-100 мм, в частности, в интервале 1-50 мм, более конкретно, в интервале 10-30 мм. В общем, чем больше расстояние, тем менее насыщенный цвет просвечивающего выходного окна может появиться.
Просвечивающее выходное окно имеет входную грань с площадью (AEW1) выходного окна входной грани. Как упомянуто ранее, передающее основание имеет площадь входной грани (ASI). В специальном варианте осуществления выходное окно и передающее основание имеют отношение площадей поверхности AEW1/AS1>1; в частности, ≥2, более конкретно в интервале 2-20, еще более конкретно 3-10. И снова, в общем, чем больше отношение, тем менее насыщенный цвет просвечивающего выходного окна может появиться. Кроме того, отношение рЛО/DS1 (т.е. отношение расстояния между люминесцентным веществом и выходным окном и эффективного диаметра грани ранее по ходу передающего основания) предпочтительно находится в интервале 0,01-1, в частности, в интервале 0,1-0,5. В общем, чем больше отношение, тем менее насыщенный цвет просвечивающего выходного окна может появиться.
Осветительное устройство
По отношению к СИД передающее основание расположено далее по ходу от СИД. Передающее основание предпочтительно расположено таким образом, чтобы практически все излучение, генерируемое СИД, было направлено в направлении передающего основания; т.е. передающее основание расположено на пути света, излучаемого СИД. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления люминесцентный материал и/или передающее основание принимают практически все излучение СИД. Так как в варианте осуществления расстояние между люминесцентным материалом и СИД не равно нулю, может существовать полость СИД или углубление СИД, закрытая основанием СИД, поддерживающим СИД, передающее основание и, как вариант, стенки углубления СИД. Люминесцентный материал и/или передающее основание могут принимать практически все излучение СИД после внутреннего отражения в полости СИД или углублении СИД.
Просвечивающее выходное окно расположено далее по ходу от передающего основания. Таким образом, передающее основание имеет площадь входной грани, направленную к СИД, и площадь выходной грани, направленную в сторону просвечивающего выходного окна; просвечивающее выходное окно имеет площадь входной грани, направленную к площадь выходной грани передающего основания, и выходную грань, направленную извне осветительного устройства.
Так как в варианте осуществления расстояние между люминесцентным материалом и выходным окном не равно нулю, может существовать (другая) внутренняя полость или рассеивающее пространство (здесь также обозначенное как «смешивающая полость»), расположенные вплотную с передающим основанием, выходным окном и, как вариант, со стенками рассеивающего пространства, и, как вариант с основанием СИД, и, как вариант, со стенками углубления СИД. В специальном варианте осуществления между, по крайней мере, частью люминесцентного материала и выходным окном (так, в частности, в рассеивающей полости), материал приспособлен так, чтобы иметь коэффициент преломления равный, или меньше 1,2, такой, как в интервале 1-1,2, такой, как у воздуха, у двуокиси углерода, у гелия, у аргона или у вакуума (вакуум в отсутствии любого материала).
Как упомянуто выше, это выходное окно расположено так, чтобы позволять свету выходить из осветительного устройства. Тем не менее дальнейшая оптика не исключается, такая, как коллиматоры, отражатели, световоды, оптические слои и т.д., установленная, чтобы проводить или влиять на свет осветительного устройства, которая может быть расположена далее по ходу выходного окна.
С помощью изобретения расположенные на расстоянии модули из люминесцентного материала и лампы могут быть осознаны, которые имеют очень высокую эффективность и хорошее воспроизведение света и которые сейчас также могут оказаться белыми или практически бесцветными, когда находятся в выключенном состоянии. Предложенные системы с люминесцентным материалом внутри или на передающем основании, таком как пленка, также позволяют дешевое массовое производство с помощью способа с рулона на рулон, и сочетают гомогенизацию с оптимизацией эффективности.
Предложенные конфигурации могут быть применены для освещения больших площадей, освещения окружающей среды (световые плитки), фонового освещения (например, рекламных щитов), в потолочных светильниках, в лампах с модифицированным рассеянием, таких как лампы накаливания (GLS) или лампы с TL заменой, и в настенных светильниках, и, в зависимости от объема и ограничения пучка, в некоторых точечных лампах.
В специальном варианте осуществления изобретение также предоставляет способ для изменения точки цветности света осветительного устройства в соответствии с изобретением, где расстояние между люминесцентным материалом и СИД (рЛС) регулируется, и где в процессе работы светоизлучающего диода (СИД) и, как вариант, при отсутствии просвечивающего выходного окна расстояние между люминесцентным материалом и СИД (рЛс) регулируется до тех пор, пока не получают желаемую или предварительно установленную точку цветности, более конкретно, пока предварительно установленная точка цветности не определяется датчиком, расположенным, чтобы определять свет, генерируемый СИД и люминесцентным материалом. Как вариант, передающее основание может включать отличное от стандартного распределение люминесцентного материала. Например, отличное от стандартного распределение люминофора может улучшить способность регулирования. В частности, этот способ регулирования может быть применен при регулировании точки цветности до желаемого или предварительно установленного значения. Здесь термин «регулируемый» в частности относится к способности поперечно перемещаться передающего основания (т.е. в направлении ранее по ходу и/или далее по ходу относительно СИД).
Изобретение также предоставляет способ регулирования точки цветности света осветительного устройства в соответствии с изобретением, где передающее основание включает отличное от стандартного распределение люминесцентного материала, где передающее основание подвижно, и где в процессе работы светоизлучающего диода (СИД) и, как вариант, при отсутствии просвечивающего выходного окна положение передающего основания относительно СИД изменяется, пока не достигается желаемая или предварительно установленная точка цветности, более конкретно, пока предварительно установленная точка цветности не определяется датчиком, приспособленным, чтобы определять свет, генерируемый СИД и люминесцентным материалом. Этот способ может, в частности, быть использован для корректировки для (нежелательной) неоднородности люминесцентного материала внутри или на передающем основании. Здесь термин «подвижно» относится к одному или нескольким вариантам бокового перемещения, поперечного перемещения и вращательного перемещения передающего основания.
Краткое описание чертежей
Варианты осуществления изобретения будут сейчас описаны только в виде примера со ссылкой на приложенные схематические чертежи, на которых соответствующие ссылочные символы обозначают соответствующие части, и где:
Фиг.1a-1e схематически изображают не ограничивающее число возможных вариантов осуществления осветительного устройства по изобретению; фиг.1f схематически изображает варианты осуществления 1a или 1b в боковом виде в перспективе;
Фиг.2 изображает влияние положения передающего основания (включающего люминесцентный материал) на выход света специального осветительного устройства (как функцию от рЛС);
Фиг.3 схематически изображает другой вариант осуществления осветительного устройства по изобретению; и
Фиг.4 изображает цветовой внешний вид вариантов осуществления изобретения по отношению к другим системам в выключенном состоянии при офисном (TL) освещении.
Изображены только основные элементы. Остальные элементы, такие как драйверы, оптические фильтры, коллиматоры и т.д., известные специалисту в данной области техники, не изображены на схематических чертежах.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Фиг.1a (а также фиг.1b-1е) схематически изображает осветительное устройство 10 со светоизлучающими диодами 20, приспособленными, чтобы излучать излучение СИД 21. Далее по ходу от СИД 20 расположено передающее основание 50, включающее люминесцентный материал 51.
Передающее основание 50 может, например, являться ПЭТ пленкой с покрытием из люминесцентного материала 52 (т.е. с покрытием 52, включающим люминесцентный материал 51). Люминесцентный материал 51 приспособлен так, чтобы отражать, по крайней мере, часть излучения СИД 21 и излучать излучение люминесцентного материала; передающее основание 50 расположено на пути света, излучаемого СИД. СИД 20 и люминесцентный материал 51 расположены так, чтобы генерировать свет 13 предварительно установленного цвета, например, белого. Передающее основание 50 имеет входную площадь или сторону 53 и выходную сторону 54.
Осветительное устройство 10 также включает просвечивающее выходное окно 60, приспособленное, чтобы передавать, по крайней мере, часть света 13, тем самым обеспечивая свет осветительного устройства 15. Просвечивающее выходное окно 60 в частности приспособлено так, чтобы рассеивать свет 15 из осветительного устройства; просвечивающее выходное окно 60 расположено на пути света, излучаемого люминесцентным материалом 51 и/или переданного передающим основанием 50. Просвечивающее выходное окно может, например, являться поликарбонатом (ПК), который матировали. Просвечивающее выходное окно 60 имеет входную площадь или сторону 63 у и выходную площадь или сторону 64.
Здесь относительно СИД 20 передающее основание 50 расположено далее по ходу от СИД 20. Расстояние между люминесцентным материалом 51 и СИД 20 обозначено как рЛС (на фигурах обозначено как dll). Здесь рЛС больше 0 мм. Относительно СИД 20 просвечивающее выходное окно 60 также расположено далее по ходу относительно передающего основания 50. Расстояние между люминесцентным материалом 51 и выходным окном 60 обозначено как рЛО (на фигурах обозначено как dlw).
В этих схематических вариантах осуществления просвечивающее выходное окно 60 имеет практически плоскую форму, и передающее основание 50 также имеет практически плоскую форму.
В схематическом варианте осуществления осветительное устройство 10 имеет полость СИД или углубление СИД 11, закрытую основанием СИД 30, поддерживающим СИД, передающим основанием 50 и стенками углубления СИД 45. Основание СИД 30 может включать ППС (плату с печатной схемой) (с металлическим сердечником) и алюминиевый корпус 32. По крайней мере, часть внутренней площади углубления СИД 11, в частности стенки углубления СИД 45 и основание 30 могут быть снабжены отражающим материалом, таким, как отражающее покрытие. Отражатель обозначен номером позиции 40. В качестве отражателя 40, например, может быть применен МППЭТ (микропористый полиэтилентерефталат).
Как упомянуто выше, просвечивающее выходное окно 60 расположено далее по ходу от передающего основания 50, и передающее основание 50 имеет входную грань 53, направленную в сторону СИД 20 и выходную грань 54, направленную в сторону просвечивающего выходного окна 60; просвечивающее выходное окно 60 имеет входную грань 63, направленную в сторону выходной грани 54 передающего основания 50 и выходную грань 64, направленную вовне осветительного устройства 10.
Так как здесь расстояние рЛО между люминесцентным материалом 51 и выходным окном 60 не равно нулю (здесь расстояние между выходной гранью 54 передающего основания и входной гранью 63 выходного окна также не равно нулю), может существовать (еще одна) внутренняя полость или рассеивающее пространство. На схематически изображенном варианте осуществления с фиг.1a это отражающее пространство обозначено номером позиции 12. Здесь отражающее пространство 12 закрыто передающим основанием 50, выходным окном 60 и стенками отражающего пространства 41. В специальном варианте осуществления между, по крайней мере, частью люминесцентного материала 51 и выходным окном 60, здесь, фактически, между передающим основанием 50 и выходным окном 60, более точно, внутри рассеивающего пространства 12, может быть расположен материал, имеющий коэффициент преломления, равный или меньше 1,2, такой как в интервале 1-1,2, как воздух, двуокись углерода, гелий, аргон или вакуум. В общем, будет использован воздух.
На схематических чертежах 1a-1e люминесцентный материал 51 расположен ранее по ходу относительно передающего основания 50, т.е. на входной грани 53 передающего основания 50. Тем не менее, как указано ранее, также возможны другие конфигурации, такие, как расположение на выходной грани 54, или расположение как на входной грани 53, так и на выходной грани 54 передающего основания 50, или содержание в передающем основании 50, или вариант, когда им является само передающее основание 50 (люминесцентная керамика, например).
Фиг.1b является схематической фигурой другого варианта осуществления осветительного устройства 10. Этот вариант осуществления не сильно отличается от варианта осуществления, схематически изображенного на фиг.1a (описанного выше). Тем не менее, расстояние между люминесцентным материалом и просвечивающим выходным окном рЛО больше, чем в варианте осуществления, схематически изображенном на фиг.1a. В этом варианте осуществления стенки рассеивающего пространства 41 рассеивающего пространства 12 также снабжены отражателем 40. Отметим, что на фиг.1a и 1b стенки рассеивающего пространства 41 и стенки углубления СИД 45 могут быть едиными частями.
В схематических вариантах осуществления с фиг.1a и 1b площадь поверхности ранее по ходу передающего основания 50, обозначенная как AS1 и площадь поверхности ранее по ходу просвечивающего выходного окна 60, обозначенная как AEW1 практически одинаковы (т.е. AEW1/AS1≈1).
Фиг.1c-1e схематически изображают варианты осуществления, где AEW1/AS1>1.
Ссылаясь на фиг.1c, схематически изображенный вариант осуществления с фиг.1c практически идентичен схематически изображенному варианту осуществления с фиг.1b (описанному выше), за исключением того, что отношение AEW1/AS1 больше чем 1. Кроме того, углубление СИД 11 закрыто основанием 30, передающим основанием 50, и стенками углубления СИД 45. Кроме того, в схематически изображенном варианте осуществления с фиг.1с рассеивающее пространство 12 закрыто передающим основанием 50, выходным окном 60, стенками рассеивающего пространства 41, основанием СИД 30 и стенками углубления СИД 45.
Отметим, что варианты осуществления, где рассеивающее пространство 12, по крайней мере, частично закрыто стенками углубления СИД 45, внешняя сторона стенок углубления СИД 45 может быть также снабжена отражателем 40 (не изображено).
Фиг.1d является другим схематическим чертежом варианта осуществления, где AEW1/AS>1. Здесь просвечивающее выходное окно 60 имеет практически выпуклую форму («купол»), а передающее основание 50 имеет практически плоскую форму. Отметим, что рЛО, т.е. самое близкое расстояние между люминесцентным слоем 51 и выходным окном 60 может быть тем меньше под углом к передающему основанию 50, чем ближе к центру передающего основания 50. Здесь в схематически изображенном варианте осуществления с фиг.1d, рассеивающее пространство 12 закрыто передающим основанием 50, выходным окном 60, основанием СИД 30 и стенками углубления СИД 45. Как упомянуто ранее, отметим, что внешняя сторона стенок углубления СИД 45 может также быть снабжена отражателем 40.
Наконец, фиг.1e является очередным другим схематическим чертежом варианта осуществления, где AEW1/AS1>1. Здесь просвечивающее выходное окно 60 имеет практически выпуклую форму, и передающее основание 50 имеет практически выпуклую форму (оба в виде «купола»). Отметим, что рЛО, т.е. ближайшее расстояние между люминесцентным слоем 51 и выходным окном 60, может в этом случае быть практически одинаковым для любого положения передающего основания 50. Здесь, в схематически изображенных вариантах осуществления с Фиг.1e рассеивающее пространство 12 закрыто передающим основанием 50, выходным окном 60 и основанием СИД 30. Углубление СИД 11 закрыто основанием 30 и передающим основанием 50. Стенки углубления СИД 45 и стенки рассеивающего пространства 41 отсутствуют в этом варианте осуществления, или можно принять, что они включены в передающее основание 50 и выходное окно 60, соответственно.
Фиг.1f схематически изображает варианты осуществления с 1а или 1b в боковом виде в перспективе для того, чтобы лучше проиллюстрировать эти варианты осуществления. Здесь передающее основание 50 и просвечивающее выходное окно 60 являются оба круглыми (выходными) окнами с входными/выходными гранями 53/54 и 63/64, соответственно, входная грань 53 передающего основания 50 имеет эффективный диаметр DS1; входная грань 63 просвечивающего выходного окна 60 имеет эффективный диаметр DS2. Входная грань 53 передающего основания 50 имеет площадь поверхности AS1, а входная грань 63 просвечивающего выходного окна 60 имеет площадь поверхности AEW1.
Описанные выше и схематически изображенные варианты осуществления не являются ограничивающими. Другие конфигурации также возможны. Например, практически плоское выходное окно 60 и не плоское, например, практически выпуклое передающее основание 50 могут также присутствовать в варианте осуществления.
Фиг.2 изображает влияние положения передающего основания 50 (включающего люминесцентный материал 51) на выход света в случае варианта осуществления осветительного устройства с практически плоским передающим основанием 50 и практически плоским просвечивающим выходным окном 60, где оба являются круглыми и имеют практически одинаковый диаметр. График 2a относится к световому потоку (в Лм) для варианта осуществления с люминесцентным материалом, расположенным ранее по ходу относительно передающего основания 50 (т.е. покрытие ранее по ходу 52); график 2b относится к световому потоку (в Лм) для варианта осуществления с люминесцентным материалом, расположенным далее по ходу передающего основания 50 (т.е. покрытие далее по ходу) (оба с левой y-осью); графики 2с и 2d относятся к таким же системам, но описывают мощность излучения (в Вт), соответственно (оба с правой y-осью). Здесь применены излучающие синий СИД 20 и, в качестве люминесцентного материала 51, смесь граната с добавлением церия и нитрида с добавлением европия для того, чтобы получить белый свет 13. Фигура изображает влияние положения передающего основания 50 на выход света этого варианта осуществления осветительного устройства 10 как функцию от рЛС.
В другом примере DS1 был установлен равным 60 мм, AEW1/AS1 было установлено равным 1, расстояние между СИД 20 и выходным окном 60 (т.е. практически рЛС+рЛО) было установлено равным 30 мм и значение рЛС изменялось от 5 до 30 мм. Были получены следующие результаты:
рЛС (мм)
КЦТ (K)
7,5
2635
15
2664
22,5
2698
30
2719
Оказывается, что цветовая температура может быть изменена в зависимости от расстояния между люминесцентным материалом и СИД рЛС. Здесь были применены излучающие синий СИД 20 и, в качестве люминесцентного материала 51, гранат с добавлением церия для получения белого света 13.
Поддержание площади поверхности ранее по ходу AEW1 просвечивающего выходного окна 60 равной площади поверхности люминесцентного материала (с целью упрощения здесь взята площадь входной грани AS1 передающего основания) и увеличение расстояния рЛО между обоими, обеспечение высокой степени рассеивающего отражения материалов, которые формируют стенку 41 между люминесцентным материалом 51 и просвечивающим выходным окном 60 (т.е. стенки 41 рассеивающего пространства) приводит к уменьшению насыщенности, притом что эффективность системы практически не уменьшается.
Уменьшение насыщенности цвета выходного окна 60 (в выключенном состоянии) оказалось в варианте осуществления следующим: путем увеличения расстояния рЛО между люминесцентным материалом 51 и просвечивающим выходным окном 60 от 0 до 80% диаметра площади люминесцентного материала (здесь опять берется AS1), насыщенность уменьшается от порядка 50% до порядка 20%. Обычно в области применения потолочного освещения будет желательно ограничить аспектное соотношение примерно 50% в связи с ограничением пространства. Таким образом, выгодно устанавливать люминесцентный материал 51 относительно близко к СИД 20.
Другой проблемой в области применения СИД 20 и отдаленного люминесцентного материала 51 является однородность света осветительного устройства 15. Чтобы достигнуть значительной однородности на выходном окне 60, просвечивающее выходное окно следует предпочтительно расположить на значительно большом расстоянии от СИД 20: обычно, по крайней мере, в 1,5 раза большем шага между СИД, таком, как порядка около 1,5-5 раз от расстояния (шага) между СИД. Установка передающего основания, включающего люминесцентный материал рядом с СИД 20, которые могут излучать свет неоднородно, и установка просвечивающего выходного окна 60 на определенном расстоянии от люминесцентного материала 51 приводит к отличной однородности света 15, излучаемого из просвечивающего выходного окна 60, и в то же время оптимизирует эффективность отдаленного люминесцентного материала 51.
Опытные лампы были сделаны с колбами из матового стекла в качестве просвечивающего выходного окна 60 вокруг отдаленного блока люминесцентного материала диаметром 30 мм. Измерения светового потока показали, что потери света в связи с применением просвечивающей колбы были ограничены 5%, в то время как лампа выглядела идеально белой в выключенном состоянии.
В качестве другого примера опытной лампы в соответствии с изобретением, модуль 10, приспособленный для потолочного освещения, состоит из СИД-ППС в углублении 11 (оптическое пространство или смешивающее пространство). СИД ППС, ряд синих СИД на основании 30 излучает синий свет. Низ и стенка рассеивающего пространства 12 покрыты хорошо отражающим материалом (например, МППЭТ, E60L), чтобы гарантировать хорошее смешивание и повторное использование света; выходное окно оптического пространства состоит из рассеивателя, придающего лучу форму в соответствии с диаграммой направленности излучения Ламберта. Внутри смешивающего пространства 12 размещено передающее основание 50 с люминесцентным материалом 51, частично преобразующее синий свет от СИД 20 в желтый/зеленый/красный и частично передающее синий таким образом, чтобы свет 15, выходящий из модуля 10, имел желаемый цвет. СИД ППС расположен на теплоотводе, используемом, чтобы соединять модуль с радиаторами, чтобы обеспечить должное тепловое обращение. Драйвер СИД питает модуль СИД желаемым током. Драйвер СИД может быть с установленным выходом, или с возможностью регулирования яркости. Отражатель может быть расположен в выходном отверстии модуля 10, чтобы генерировать желаемую форму луча. В корпусе модуля 10 различные фиксаторы были добавлены, чтобы фиксировать радиаторы, отражатели и осветительные части корпуса модуля.
В другом примере опытной лампы в соответствии с изобретением была спроектирована модифицированная лампа накаливания. Пример схематически изображен на фиг.3. Лампа с колбой приспособлена из следующих частей и материалов. Патрон лампы как обычно приспособлен из металла с изоляцией и идентичен традиционным лампам с колбой. Корпус лампы приспособлен из металла или пластика и соединен с необходимой электроникой для питания СИД 20. Корпус также используется в качестве теплоотвода (обозначен как 70), т.е. он выполнен так, чтобы отводить тепло, генерируемое в лампе СИД 20, драйвером и люминесцентным материалом 51. Для этой цели он может иметь вертикальные ребра. Верхняя поверхность корпуса может быть приспособлена сильно отражающей, например, белой или металлической. СИД 20 и, как вариант, другие источники света расположены в верхней области лампы с возможно сильно отражающим материалом (например, белым пластиком или МППЭТ) вокруг них для улучшения рабочих характеристик (как на фиг.1e). Люминесцентный материал 51 на передающем основании помещен над СИД. Люминесцентный материал 51 может быть нанесен на передающее основание 50 или включен в передающее основание 50. Передающее основание 50 может быть приспособлено из стекла, пластика, например, ПК, или любого другого передающего материала. Внешняя колба (выходное окно 60) помещается на вершину корпуса и может быть приспособлена из стекла, пластика или другого (полу)прозрачного материала. Определенный уровень рассеивания придается колбе путем использования как покрытий, так и добавок к основному материалу в процессе производства. Кроме того, осветительное устройство 10 может иметь цоколь 71.
Еще ряд устройств был приспособлен, результаты чего изображены на фиг.4. Были измерены x, y значения МКО цвета лампы в выключенном состоянии при офисном (TL) освещении. Самый правый график, обозначенный 4a, относится к устройствам, где люминесцентный материал был обеспечен на выходной грани различных типов выходных окон. График 4b относится к устройствам, где люминесцентный материал был обеспечен на входной грани различных типов выходных окон. График в овальной части, 4c, относится к числу вариантов осуществления, где люминесцентный материал был обеспечен на передающих основаниях, соответственно, на разных расстояниях рЛО от выходного окна, соответственно, где устройство также включает просвечивающее выходное окно в соответствии с изобретением, и где рЛО изменяется от 10% до 80% от диаметра DS2 выходного окна, где точки графика с большими значениями x МКО соответствуют более маленьким значениям рЛО. Графики в круге 4d были получены с относительно большим средним расстоянием между люминесцентным материалом и выходным окном, хотя и с маленьким минимальным расстоянием и, следовательно, маленьким значением рЛО; причем разница между 4c и 4d, тем не менее, заключается в том, что отношение AEW1/AS1 в вариантах осуществления 4с равно практически 1, притом что AEW1/AS в вариантах осуществления 4d больше 1. Графики, обозначенные кругом 4е, относятся к тем же типам вариантов осуществления, что обозначены 4d; причем различие между 4d и 4e, тем не менее, заключается в том, что 4d имеет матовое выходное окно 60 и передающее основание 50, которое прозрачно, а варианты осуществления 4е имеют матовое выходное окно 60 и передающее основание 50, которое (также) является просвечивающим (матированный поликарбонат) с люминесцентным материалом 51, обеспеченным на входной грани передающего основания. Следовательно, в специальном варианте осуществления передающее основание 50 также является просвечивающим.
В числе вышеперечисленных схематически изображенных вариантов осуществления передающее основание 50 и выходное окно 60 изображены в виде круглой и практически плоской части (смотри фиг.1a-1c; и передающее основание 50 на фиг.1d). В частности, принимая практически плоское передающее основание 50, передающее основание 50 может быть практически круглым, но в другом варианте осуществления может также быть квадратным, или может иметь другие формы, известные специалисту в данной области техники. Таким же образом, в частности принимая практически плоское выходное окно 60, выходное окно 60 может быть круглым или может в другом варианте осуществления быть квадратным, или может также иметь другие формы, известные специалисту в данной области техники.
Термин «практически» здесь, в таких выражениях, как «практически все излучение» или «практически полностью состоит» будет понятен специалисту в данной области техники. Термин «практически» может также включать варианты употребления с «полностью», «всецело», «все» и т.д. Следовательно, в вариантах применения прилагательное практически может быть опущено. Где он может быть применен, термин «практически» может также относиться к 90% или большему, такому, как к 95% и большему, в частности, к 99% или большему, еще более конкретно, к 99,5% или большему, включая 100%. Термин «включает» включает также варианты применения, где термин «включает» означает также «состоит из». Устройства здесь среди прочего описаны в процессе работы. Например, термин «синий СИД» относится к СИД, который в процессе его работы генерирует синий свет; другими словами: СИД приспособлен так, чтобы излучать синий цвет. Как будет ясно специалисту в данной области техники, изобретение не ограничено способами работы и устройствами в процессе работы.
Следует отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления в описании не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники смогут сконструировать много альтернативных вариантов осуществления, не выходя за рамки объема приложенной формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные обозначения, поставленные в круглых скобках, не следует истолковывать как ограничивающие формулу изобретения. Использование глагола «включает» и его сопряжений не исключает присутствия элементов или этапов, отличных от тех, что заявлены в формуле изобретения. Артикль «a» или «an», стоящий перед элементом, не исключает наличия множества таких элементов. В пункте формулы изобретения, относящемуся к устройству, перечисляющем несколько способов, несколько из этих способов могут быть осуществлены одним и тем же элементом оборудования. Простой факт того, что определенный способы перечисляются в различных взаимно зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих способов не может быть использовано для получения преимущества.