結(jié)合用于特定光分布的內(nèi)部光學(xué)器件的led燈的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】結(jié)合用于特定光分布的內(nèi)部光學(xué)器件的LED燈的方法和系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)
[0002]本申請(qǐng)是2014年9月17日提交的，共同未決的、共同擁有的臨時(shí)申請(qǐng)62/051623的非臨時(shí)性申請(qǐng)，并且基于35 USC 119要求2014年9月17日提交的，共同未決的、共同擁有的臨時(shí)申請(qǐng)62/051623的利益，所述申請(qǐng)?jiān)诖送ㄟ^引用結(jié)合其整體。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)涉及用于LED燈的方法和系統(tǒng)，更具體地，涉及結(jié)合用于特定光分布的內(nèi)部光學(xué)器件的LED燈的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]已知有許多管狀的熒光燈。它們的全向性光分布受到許多人喜歡。固態(tài)光源正越來越多地被用于代替熒光燈。然而，固態(tài)光源通常以相對(duì)定向的方式投射光。盡管之前已經(jīng)提出了對(duì)熒光燈的替代，但是從其發(fā)出的光可能通常產(chǎn)生朗伯體光度(lambertianphotometry)，其對(duì)于某些應(yīng)用是不期望的。
[0005]因此，提供改進(jìn)的方法和裝置，用于提供具有固態(tài)光源的，實(shí)質(zhì)上提供對(duì)不同的應(yīng)用有效的光分布的替代的燈會(huì)是期望的。
[000?]技術(shù)方案1: 一種裝置，包括:
[0007]擴(kuò)散器，在擴(kuò)散器的內(nèi)部限定了封閉區(qū)域；
[0008]固態(tài)光源，設(shè)置于所述擴(kuò)散器的所述內(nèi)部中，以遠(yuǎn)離包含所述固態(tài)光源的水平面的方向從其發(fā)出光；以及
[0009]光學(xué)器件，設(shè)置于所述擴(kuò)散器的所述內(nèi)部中，鄰近所述固態(tài)光源并位于所述固態(tài)光源上方，以利用全內(nèi)反射(TIR)和折射機(jī)構(gòu)反射從所述固態(tài)光源發(fā)出的至少一部分光。
[0010]技術(shù)方案2:如技術(shù)方案I所述的裝置，還包括印刷電路板，其中所述固態(tài)光源電耦合至所述印刷電路板。
[0011]技術(shù)方案3:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述固態(tài)光源包括多個(gè)固態(tài)光源。
[0012]技術(shù)方案4:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述擴(kuò)散器是管形的。
[0013]技術(shù)方案5:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述擴(kuò)散器是伸長(zhǎng)的，并且所述光學(xué)器件實(shí)質(zhì)上延伸所述擴(kuò)散器的長(zhǎng)度。
[0014]技術(shù)方案6:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述光學(xué)器件包括單獨(dú)的部件(unitary component)。
[0015]技術(shù)方案7:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述光學(xué)器件包括:
[0016]在所述固態(tài)光源的遠(yuǎn)側(cè)上的第一突起，所述第一突起具有三角形的橫截面形狀；
[0017]在所述固態(tài)光源的遠(yuǎn)側(cè)上的與所述第一突起相對(duì)并且在所述固態(tài)光源上方與所述第一突起形成接合的第二突起，所述第二突起具有三角形的橫截面形狀;和
[0018]具有平坦的橫截面形狀并且在所述固態(tài)光源上方支撐所述第一和第二突起的突起。
[0019]技術(shù)方案8:如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一和第二突起包括所述TIR機(jī)構(gòu)。
[0020]技術(shù)方案9:如技術(shù)方案7所述的裝置，其中在所述固態(tài)光源上方支撐所述第一和第二突起的所述突起包括所述折射機(jī)構(gòu)。
[0021]技術(shù)方案10:如技術(shù)方案7所述的裝置，其中所述接合包括小于大約180度的頂角。
[0022]技術(shù)方案11:如技術(shù)方案7所述的裝置，其中所述第一和第二突起利用全內(nèi)反射來引導(dǎo)從所述固態(tài)光源發(fā)出的具有從大約零度到大約四十五度的角的光，并且在所述固態(tài)光源上方支撐所述第一和第二突起的所述突起利用折射來引導(dǎo)從所述固態(tài)光源發(fā)出的具有大于大約四十五度的角的光，其中所述角的值相對(duì)于零度的基準(zhǔn)角來測(cè)量，所述零度的基準(zhǔn)角垂直于包含所述固態(tài)光源的水平面。
[0023]技術(shù)方案12:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述光學(xué)器件包括:
[0024]設(shè)置在所述固態(tài)光源的遠(yuǎn)側(cè)上的第一突起，所述第一突起具有倒三角形橫截面形狀；以及
[0025]設(shè)置在所述固態(tài)光源的遠(yuǎn)側(cè)上的與所述第一突起相對(duì)并且在所述固態(tài)光源上方通過具有線性橫截面形狀的中心光學(xué)器件部分耦合至所述第一突起的具有倒三角形橫截面形狀的第二突起。
[0026]技術(shù)方案13:如技術(shù)方案12所述的裝置，其中所述光學(xué)器件利用折射來引導(dǎo)從所述固態(tài)光源發(fā)出的具有從大約零度到大約四十五度的角的光，并且所述光學(xué)器件利用全內(nèi)反射來引導(dǎo)從所述固態(tài)光源發(fā)出的具有大于大約四十五度的角的光，其中所述角的值相對(duì)于零度的基準(zhǔn)角來測(cè)量，所述零度的基準(zhǔn)角垂直于包含所述固態(tài)光源的水平面。
[0027]技術(shù)方案14:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中在其操作期間，所述裝置展示基于所述光學(xué)器件和所述擴(kuò)散器的結(jié)構(gòu)的光度。
[0028]技術(shù)方案15:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中在其操作期間，所述裝置基于所述光學(xué)器件的形狀、構(gòu)造所述光學(xué)器件的材料、所述光學(xué)器件的尺寸、構(gòu)造所述擴(kuò)散器的材料、所述光學(xué)器件與所述固態(tài)光源之間的距離、所述光學(xué)器件與所述擴(kuò)散器之間的距離及其組合中的至少一個(gè)對(duì)由所述固態(tài)光源發(fā)出的光進(jìn)行整形。
[0029]技術(shù)方案16:如技術(shù)方案I所述的裝置，還包括設(shè)置在所述擴(kuò)散器的所述內(nèi)部中的熱沉。
[0030]技術(shù)方案17:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述固態(tài)光源是發(fā)光二極管。
[0031]技術(shù)方案18:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述擴(kuò)散器由玻璃、陶瓷和聚碳酸酯中的至少一個(gè)構(gòu)成。
[0032]技術(shù)方案19:如技術(shù)方案I所述的裝置，其中所述光學(xué)器件由玻璃和聚碳酸酯中的至少一個(gè)構(gòu)成。
【附圖說明】
[0033]在考慮了下面結(jié)合了附圖的本發(fā)明的詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的某些實(shí)施例的特征和優(yōu)點(diǎn)，及其完成所述特征和優(yōu)點(diǎn)的方法將變得更顯而易見，其中:
[0034]圖1是具有LED光引擎的管形燈泡的橫截面示意圖；
[0035]圖2是對(duì)應(yīng)于圖1的燈的光學(xué)分布圖；
[0036]圖3是具有根據(jù)本文中某些實(shí)施例的具有內(nèi)部光學(xué)器件的管形燈泡的橫截面示意圖；
[0037]圖4是對(duì)應(yīng)于圖3的燈的光學(xué)分布圖；
[0038]圖5是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的燈的側(cè)視視圖；
[0039]圖6是用于根據(jù)本文中某些實(shí)施例的燈的TIR透鏡的一部分的透視圖；
[0040]圖7是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的燈的一部分的詳細(xì)透視圖；
[0041]圖8和9是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的具有不同的管狀擴(kuò)散器的燈的光學(xué)分布圖；
[0042]圖10是根據(jù)本文中一個(gè)實(shí)施例的具有內(nèi)部光學(xué)器件的管狀燈的詳細(xì)橫截面圖；
[0043]圖11是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的具有內(nèi)部光學(xué)器件的管狀燈的橫截面圖；
[0044]圖12是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的、圖11的管狀燈的透視圖；
[0045]圖13和14是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的、具有不同的管狀擴(kuò)散器的圖11的燈的光學(xué)分布圖；
[0046]圖15是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的、圖11的管狀燈的詳細(xì)橫截面圖；
[0047]圖16是本文中某些實(shí)施例的燈的光學(xué)分布圖；
[0048]圖17和18是本文中某些實(shí)施例的燈的應(yīng)用的環(huán)境的平面圖；
[0049]圖19是根據(jù)本文中某些實(shí)施例的、對(duì)應(yīng)于一些燈的觀察結(jié)果的表格式列表；
[0050]圖20和21是圖19的表格中公開的觀察結(jié)果中的一些的圖形化表示。
【具體實(shí)施方式】
[0051]圖1是常規(guī)LED管狀燈100的橫截面圖的原理圖。如照明領(lǐng)域的知識(shí)人員和技術(shù)人員所理解的，基于圖1中示出的燈的結(jié)構(gòu)和配置，其可被指定為T8熒光燈的替代。燈100是對(duì)已知的替換熒光管狀燈的示意性的描繪。燈100包括管形擴(kuò)散器110，連接至印刷電路板(PCB)1