線性燈替代物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種線性燈，其具有提供于其中的一個或多個發(fā)光元件。引導所述發(fā)光元件以在與所述燈的主光照方向不同的方向上發(fā)光。所述發(fā)光元件可以由支持光學元件所支持。所述支持光學元件可以允許光從中穿過而透射。所述支持光學元件可以是整體窗，所述發(fā)光元件布設于其上。
【專利說明】線性燈替代物
交叉引用
[0001 ] 本申請要求提交于2013年10月28日的美國臨時申請?zhí)?1/896,491和提交于2013年11月12日的美國臨時申請?zhí)?1/903，339的權益，所述申請通過引用而全文并入于此。
發(fā)明背景
[0002]目前，許多照明系統(tǒng)使用熒光燈管來提供光照。熒光燈管具有受開/關循環(huán)限制的壽命、非最佳的360度光分布(一半進入房間，另一半朝向天花板)、有限的效能，并且含有水銀。發(fā)光二極管(LED)解決方案可以解決熒光燈管面臨的許多挑戰(zhàn)。然而，伴隨LED解決方案的普遍問題是在效率與眩光之間的非最佳折中。為了控制眩光，常見的做法是使用可能低效的漫射器。高效的解決方案通常將LED定向在到工作表面的直接視線上，從而由于光的亮斑而引起眼睛不適。
[0003]因此，需要可以用于替代熒光燈管照明系統(tǒng)的改進的照明解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的各個方面涉及由這樣的發(fā)光元件組成的光源:所述發(fā)光元件附接至PCB或柔性電路并與支持結構和散熱元件相接觸，并且朝向至少一個部分反射的反射器，而遠離預定光照的主方向。將LED定向成正對著工作表面可以減少眩光，并且可以使光在沿著工作表面的方向離開燈之前的反彈次數(shù)減少或減至最少。
[0005]所述發(fā)光元件可以包括一種、兩種或更多種顏色或色溫。所述支持結構還可以是光學元件。所述散熱元件還可以是光學元件。所述光源的橫截面寬度可以是橢圓狀。所述光源的橫截面寬度可以具有兩個不同的寬度，兩者之中較大者改善光學效率，而兩者之中較小者提供對T8尺寸的熒光燈或者介于T50與T5之間的其他燈尺寸的機械兼容性和電氣兼容性。
[0006]本發(fā)明的一個方面涉及一種燈，包括:一個或多個發(fā)光元件，其主要在與所述燈的主光照方向不同的方向上發(fā)光；電路板，所述一個或多個發(fā)光元件布設于其上；以及支持光學元件，其由支持所述電路板的、至少部分地透光的材料形成。在一些實施方式中，發(fā)光元件(例如，發(fā)光二極管(LED)封裝、LED芯片)可以直接安裝在所述支持光學元件上，所述支持光學元件可以是諸如玻璃或塑料等透明材料，其可以變成電路板，包含導電連接體，諸如銦錫氧化物(ITO)、諸如銅等金屬或任何適合于所述應用的功率要求的導電材料。
[0007]從以下詳細描述中，本公開內(nèi)容的附加方面和優(yōu)點將會對于本領域技術人員變得顯而易見，其中僅僅通過設想到的實施本公開內(nèi)容的最佳模式的示例說明的方式示出和描述了僅僅本公開內(nèi)容的示例性實施方式。如將會實現(xiàn)的，本公開內(nèi)容能夠實現(xiàn)其他和不同的實施方式，并且它的若干細節(jié)在都不偏離本公開內(nèi)容的情況下在各個明顯方面能夠進行修改。因此，附圖和描述將被認為在本質(zhì)上是說明性的而非限制性的。
援引并入
[0008]本說明書中所提及的所有出版物、專利和專利申請均通過引用并入于此，其程度等同于具體和個別地指出通過引用而并入每一個別出版物、專利或專利申請。
【附圖說明】
[0009]在隨附權利要求書中具體闡明了本發(fā)明的新穎特征。通過參考對其中利用到本發(fā)明原理的示例說明性實施方式加以闡述的以下詳細描述以及附圖，將會獲得對本發(fā)明特征和優(yōu)點的更好的理解;在附圖中:
[0010]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的燈的高級示意圖。
[0011]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的燈的橫截面。
[0012]圖3A-圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的發(fā)光元件和支持結構。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明提供了用于提供光照的系統(tǒng)和方法?？梢蕴峁┚€性替換光來代替熒光燈管。本文所述的本發(fā)明的各個方面可以適用于以下闡述的任何特定應用，或適用于任何其他類型的照明配置。本發(fā)明可以作為獨立裝置或方法，或者作為集成式光照系統(tǒng)的一部分來應用。應當明白，可以單個地、共同地或彼此組合地理解本發(fā)明的不同方面。
[0014]在工業(yè)社會中可能期望大規(guī)模采用高效光源。除了能源效率之外，在光源中可能還期望許多其他特性。在本文其他各處提供的描述提供了期望特性的非限制性的和非窮盡的示例。
[0015]通?？赡芷谕刂苼碜怨庠吹墓廨椛涞姆植?。可以提供一個或多個發(fā)光元件作為光源。大多數(shù)發(fā)光元件包括諸如發(fā)光元件(LED)等半導體光源，其在源頭上具有各向同性發(fā)射。不具有各向同性發(fā)射的一種類型的發(fā)光元件是具有近乎完美的準直的激光器。在許多照明應用中，可能期望某種不同于各向同性光分布的光分布，然而不同的應用可能需要不同的分布。在諸如反光槽等頂置式照明器的情況下，主要目標可以是照亮下方的諸如書桌或桌子等工作表面。朝向天花板的光分布大多被浪費并且削減了光源的能量效率。因此，可以優(yōu)選地使用其他光分布布置來間接照亮工作表面。其他分布可以包括洗墻應用，其中期望非對稱圖案來均勻照亮垂直表面。另一示例是吊飾，其也可以具有非對稱分布，出于美學原因，該非對稱分布將光的一部分向下、一部分向上發(fā)送，以部分地照亮天花板。直接的邊到邊發(fā)射可能導致能源浪費。存在許多潛在的分布，其將會需要不同的光學元件或工具將來自其各向同性的起點的光塑形成該期望分布以供應用。另外，在直接觀察或以任何允許高密度的光從任何角度進入眼睛的方式觀察光源或發(fā)光元件時，通常期望將眩光減至最低。通常情況下，塑形程度增大和眩光減少可能導致光學系統(tǒng)的效率較低。
[0016]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的燈100的高級示意圖。所述燈可被配置用于充當熒光燈管替代物。所述燈可以用于改造現(xiàn)有的熒光照明單元。所述燈可以包括主體110以及一個、兩個或更多個端蓋120。在一些實施方式中，與照明器相比，所述燈可以不包括電源或限定向環(huán)境(例如，房間)中的最終光分布的完整光學系統(tǒng)，或者可以不包含允許其附接至構造物(例如，房間、建筑物)的完整機械結構。在一些實施方式中，燈可以比照明器更小，照明器可以具有電源或鎮(zhèn)流器、最終光學器件和用以附接至構造物(例如，房間、建筑物)的機械結構。在一些其他實施方式中，所述燈可以是諸如緊湊型熒光燈或LED等自鎮(zhèn)流燈，或者一些燈可以在無需附加的光學器件的配置中使用。在附加實施方式中，燈可以在沒有固定機械結構的情況下而提供(例如，MR16燈)，可以懸掛在跨越一定距離的拉緊的線上以提供專門的機械支撐和電連接。在一些實施方式中，照明器比燈提供更完整封裝作為照明燈具。燈可以包括銷、螺絲底座或其他可裝配到插座中的公電連接，而照明器可以直接連接至主電線或墻上插頭。本文中對燈的任何描述也可以適用于照明器。
[0017]在一個示例中，主體110可以是細長主體。燈可以是線性燈和/或具有線性配置。主體長度與寬度之比可以大于、小于或等于約500:1、300:1、200:1、100:1、90:1、80:1、70:1、60:1、50:1、40:1、30:1、20:1、10:1、8:1、7:1、6:1、5:1、4:1、3:1、2:1。主體長度可以大于、小于或等于約3英寸、6英寸、9寸、I英尺、18英寸、2英尺、30英寸、3英尺、42英寸、4英尺、5英尺、6英尺、7英尺、8英尺、10英尺、15英尺或任何其他長度。細長主體可以包括光學系統(tǒng)，該光學系統(tǒng)可以包括一個或多個光學元件。在一些實施方式中，所述光學系統(tǒng)可以包括窗。所述光學系統(tǒng)還可以包括反射器或如本文其他各處所討論的其他光學元件。
[0018]細長主體可以具有任何形狀。在一些實施方式中，細長主體可以具有半圓柱形形狀(例如，具有一個彎曲側和一個平坦側)。在其他實施方式中，細長主體可以具有圓柱形或棱柱形形狀。在一些實施方式中，所述主體側面可以暴露在周圍空氣中。在一個示例中，主體的平坦側和彎曲側可以暴露在周圍空氣中。主體的側面可以在無需任何位于主體外部上的鰭片或凸起的情況下暴露。在主體上可以不需要額外的外部散熱機構。
[0019]主體110可以具有一個或多個發(fā)光元件115。所述發(fā)光元件可以具有任何配置。例如，所述發(fā)光元件可以形成一行、兩行、三行或四行，沿著細長主體的長度延伸。所述發(fā)光元件可以形成陣列或交錯行。所述發(fā)光元件可以具有圓形的、彎曲的圖案或適合于應用的其他布置。所述發(fā)光元件可以彼此均勻間隔開或者可以不彼此均勻間隔開。在一些情況下，發(fā)光元件可以彼此間隔開的距離大于、小于或等于約1mm、3mm、5mm、7mm、1cm、I.2cm、1.5cm、1.7cm、2cm、2.5cm、3cm、4cm、5cm、7cm或10cm。在一些情況下，發(fā)光元件之間的距離可以介于在此所描述的距離中的兩個距離之間。發(fā)光元件可以間隔開足夠遠，以允許由發(fā)光元件生成的熱量基本上消散。
[0020]在一些情況下，發(fā)光元件115可以具有主光照方向。例如，發(fā)光元件可以是在主方向上定向的LED。例如，LED可以相對于固定參考系向上定向(Z軸正方向)。所述LED可以是頂部出光LED。發(fā)光元件的主光照方向可以可選地與燈100的主光照方向不同。在一個示例中，燈可以相對于固定參考系主要向下引導光照(Z軸負方向)。發(fā)光元件可以主要在與燈的主光照方向相反的方向上引導光?；蛘?，發(fā)光元件可以在相對于燈的主光照方向不同的方向上引導光(例如，以大于、小于或等于15度、30度、45度、60度、75度、90度、105度、120度、135度、150度、165度、180度的角度引導光)。在一些實施方式中，固定參考系可以對應于正被照亮的環(huán)境的表面(例如，Z軸可以基本上正交于地面、地板、墻壁、構造物、天花板、坡道、表面)。固定參考系可以對應于地球重力的方向(例如，Z軸可以基本上平行于重力的方向，Z軸正方向與重力相反)。
[0021]在一些情況下，發(fā)光元件115可以部分地或完全地封閉在主體110內(nèi)。發(fā)光元件可以被一個或多個光學元件包圍。發(fā)光元件可以由諸如窗等光學元件支持。在一些情況下，所述光學元件中的一個或多個可以允許將來自發(fā)光元件的光照重新引向燈100的主光照方向。
[0022]燈100可以包括一個或多個連接至燈主體110的端蓋120。所述端蓋可以機械連接至所述燈主體。所述端蓋可以電連接至一個或多個發(fā)光元件115。在一些情況下，所述燈可以具有兩個末端，在每個末端處具有端蓋。所述端蓋可以位于線性細長主體的相對末端處。在備選實施方式中，主體可以彎折、彎曲、形成U形、形成圓形、分叉成附加末端、形成十字形或任何其他形狀?？梢赃x擇任意數(shù)目的端蓋來對應于由燈主體提供的末端的數(shù)目。端蓋可被配置用于將燈100機械耦合和/或電耦合至常規(guī)熒光燈插座，或任何其他類型燈插座?；蛘?，可以無需端蓋而實現(xiàn)耦合。
[0023]端蓋120可以包括一個、兩個或更多個諸如銷等電連接器125，該電連接器125可以允許燈接合于照明系統(tǒng)中。例如，正如在常規(guī)熒光燈管到插座耦合方案中所使用，可以通過使用從端蓋凸出的導電銷來實現(xiàn)耦合。所述電連接器可以由或者可以不由導電材料形成。例如，可以在每一端蓋提供兩個銷。銷可以平行或者可以不平行。在一個實施方式中，至少一個端蓋可以僅用于機械耦合?；蛘?，可以利用其他電連接機構。照明單元可以滑入和/或擰入燈具。照明單元可以可拆卸地附接至照明燈具。或者，照明單元不可從照明燈具拆下。
[0024]為了提高效率或使效率最大化，可以設計光學系統(tǒng)以使光子從發(fā)光元件反彈而離開光源的次數(shù)減少或減至最少。在使反彈的次數(shù)減少或減至最少之后，重新引導光的表面可以具有最好的質(zhì)量(例如，最高或增高的反射率或透射率)，可經(jīng)濟地適用于給定應用。一般而言，可用的光學工具或元件包括反射器(例如，包括漫反射器和鏡面反射器)、折射器(例如，透鏡，包括成像透鏡、非成像透鏡和菲涅耳透鏡)、衍射器(例如，包括光柵和納米圖案)、漫射器(例如，包括漫射體和漫射表面)、濾波器(例如，包括高通濾波器、低通濾波器和陷波濾波器)和/或光導(例如，包括平坦的和彎曲的光導)。光學元件的特例是透明窗或透明覆蓋物。窗可以是“光學的”，因為它在衰減很少的情況下讓可見光輻射穿過，但不具有前述其他光學元件所具有的光學變換性質(zhì)，通常被稱為次級光學器件。光學表面可以具有或者可以不具有用以提高效率的抗反射涂層?？梢詥为毣蛞匀魏谓M合使用這些工具或元件來優(yōu)化或改善用于應用的設計的性能和成本。
[0025]發(fā)光元件可產(chǎn)生要管理的廢熱。在真空光源的情況下，這樣的廢熱大可以大部分福射出去。在固態(tài)光源的情況下，這樣的熱量可以大部分傳導出去。隨著固態(tài)光源越來越多地在曾針對真空光源設計的照明器中使用，一種熱量管理技術可以首先傳導廢熱，并繼而將該廢熱安全地輻射或對流出去。重要的考慮因素的是熱源的密度、界面的數(shù)目、發(fā)光元件與周圍環(huán)境之間的熱阻以及結構與周圍環(huán)境接觸的表面積。諸如MR16等小反光燈具有遠高于諸如T8等四英尺線性燈的熱源密度。雖然以下示例針對于在T5到T50的范圍中的低熱密度線性應用，但不應當被認為排除其他包括高熱密度反射器源的形狀。這在使發(fā)光元件與周圍環(huán)境之間的界面數(shù)目減少或減至最少并且繼而使每個界面的熱阻降至最低的效率和/或成本方面可能是有利的?？梢员苊鉄崧窂街械目諝忾g隙和空隙，因為這是經(jīng)濟實用的。
[0026]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的燈200的橫截面。所述燈可以包括一個或多個發(fā)光元件210，所述發(fā)光元件可以提供于電路板220上。所述發(fā)光元件和/或電路板可以由諸如窗230等支持光學元件來支持?？梢蕴峁┲匦乱龑Ч鈱W元件240，其可以重新引導或更改來自發(fā)光元件的光。在一些實施方式中，可以在燈內(nèi)提供內(nèi)部空間250。還可以提供次級內(nèi)部空間260。
[0027]燈200可以包括一個或多個發(fā)光元件210。發(fā)光元件可以是本領域已知的任何光照源。例如，發(fā)光元件可以包括發(fā)光二極管(LED)。發(fā)光元件可以包括LED封裝。發(fā)光元件可以是或者可以不是磷光體轉換型LED。發(fā)光元件可以包括LED芯片和密封劑，以及/或者發(fā)揮初級光學器件功能的其他透鏡或反射器。在一些實施方式中，發(fā)光元件可以在LED芯片附近包含磷光體，該磷光體被配置用于將由LED芯片所發(fā)出的光的一部分轉換為更長的波長。或者，發(fā)光元件無需具有涂覆于其上的磷光體。發(fā)光元件可由半導體材料與初級光學器件來形成。在一些實施方式中，發(fā)光元件可以是點源發(fā)光元件，或者是基本上為點源的發(fā)光元件。所述發(fā)光元件可以提供各向同性的光。
[0028]在一些實施方式中，發(fā)光元件可以是頂部出光LED。在其他實施方式中，發(fā)光元件可以是側面出光LED或底部出光LED。發(fā)光元件可在任何方向或者多個方向上對光加以引導。在一些情況下，發(fā)光元件可以具有主光照方向。例如，頂部出光LED的主光照方向可以是該LED的頂面的方向。即使各向同性地發(fā)光，發(fā)光元件的主體或其他部分仍可能在某些方向上阻擋光，從而使得光可以具有主光照方向。
[0029]在備選實施方式中，發(fā)光元件可以是冷陰極熒光燈(CCFL)或者是電致發(fā)光器件(EL器件)。冷陰極熒光燈可以是用于背光液晶顯示器的類型，并且總體上在HenryA.Miller的“Cold Cathode Fluorescent Lighting”(Chemical Publishing C0.(1949))和ShunSuke Kobayashi 的 “LCD Backlights (Wiley Series in Display Technology)，，(Wiley(2009年6月15日))中有述，以上文獻特此通過引用而全文并入。EL器件包括高場強EL器件、諸如LED等常規(guī)無機半導體二極管器件或激光二極管，或者具有介于LED與激光二極管之間的輻射圖案的固態(tài)器件，諸如可采用諧振腔或光子晶格的固態(tài)器件，以及OLED(在有源層內(nèi)具有或不具有摻雜物)。摻雜物意指作為EL器件的有源層內(nèi)的雜質(zhì)的摻雜原子(一般是金屬)以及金屬絡合物和金屬-有機化合物。一些基于有機的EL器件層可能不含摻雜物。術語“EL器件”不包括白熾燈、熒光燈和電弧。EL器件可以歸類為高場強EL器件或二極管器件，并且可以進一步歸類為面發(fā)光EL器件和點源EL器件。面發(fā)光EL器件包括高場強EL器件和面發(fā)光0LED。點源器件包括無機LED以及頂部、底部、邊緣或側面發(fā)光OLED或LED器件。高場強EL器件和應用總體上在以下文獻中有述:Yoshimasa Ono的“ElectroluminescentDisplays”(World Scientific Publishing Company(1995年6月))、D.R.Vij的“Handbookof Electroluminescent Materials”(Taylor&Francis(2004年2月))以及Seizo Miyata的“Organic Electroluminescent Materials and Devices”(CRC( 1997年7月))，這些文獻特此通過引用而全文并入。LED器件和應用總體上在E.Fred Schubert的“Light EmittingD1des” (Cambridge University Press(2003年6月9 日))中有述。OLED器件、材料和應用總體上在Kraft等人的Angew.Chem.1nt.Ed., 1998,37,402-428和Ζ.,Li與H.Meng的 “OrganicLight-Emitting Materials and Devices(0ptical Science and Engineering Series)，，(CRC Taylor&Francis(2006年9月12日))中有述，這些文獻特此通過引用而全文并入。
[0030]發(fā)光元件可以產(chǎn)生可見范圍的光(例如，380nm至700nm)、紫外范圍的光(例如，UVA:315nm 至400nm;UVB:280nm 至 315nm)的光，以及 / 或者近紅外光(例如，700nm 至 lOOOnm)?？梢姽饪梢詫诖蠹s380納米(nm)至700納米(nm)的波長范圍，并且通常被描述為從紫色到紅色的顏色范圍。人眼無法看到具有大幅超出這一可見光譜的波長的輻射，諸如在紫外范圍或紅外范圍中的輻射，但這些波長對于照明以外的應用一一諸如光療、安檢、消毒、通信、植物生長、鑒定或檢查應用一一可能是有用的。此外，紫外光可由燈中的發(fā)光材料下轉換。可見光譜從最短波長到最長波長一般被描述為紫色(約400nm至450nm)、藍色(約450nm至490nm)、綠色(約490nm至560nm)、黃色(約560nm至590nm)、澄色(約590nm至620nm)和紅色(約620nm至700nm)。白光是產(chǎn)生基本上為白光的人類感知的、可見光譜的顏色的混合。發(fā)光元件可以產(chǎn)生彩色光或者在視覺上基本為白色的光。各種發(fā)光元件可以發(fā)出多種波長的光，并且它們的發(fā)射峰可以非常寬或窄。在一個示例中，發(fā)射峰可以大于、小于或等于約100nm、50nm、30nm、20nm、15nm、10nm、5nm或lnm。在一些不例中，整個波長發(fā)射范圍可以大于、小于或等于約500]1111、40011111、30011111、20011111、15011111、100nm、50nm、30nm、20nm、15nm、10nm、5nm或lnm。發(fā)光元件例如可以是白色LED或藍色LED。此外，在單一照明單元中，發(fā)光元件可以包括以下顏色組合:諸如紅色和白色LED ；紅色、綠色和藍色LED ；或者紅色、藍色、綠色、琥珀色(黃色)和白色LED;或者包括最能代表針對應用期望的光譜功率分布和/或顏色質(zhì)量的范圍所需的任何數(shù)目的顏色。
[0031]燈200可以包括全都發(fā)射出相同范圍內(nèi)的波長的發(fā)光元件210。或者，可以使用發(fā)出不同波長的光的發(fā)光元件。例如，電路板220可以支持一種或多種LED顏色。
[0032]在一些實施方式中，可能期望照明單元同時包含白色LED和紅色LED。在一些實施方式中，可以使用LED的組合來形成白光。在一些實施方式中，可在照明單元上提供一個或多個冷白色LED以及一個或多個紅色LED(例如，具有處于約620至700nm范圍中的波長)。在另一實施方式中，可在照明單元上提供一個或多個薄荷綠或綠白色LED以及一個或多個紅色LED(例如，具有處于約600至700nm范圍中的波長)。具有不同波長的LED可以交替安設在照明單元上。例如，可以沿著電路板的邊緣交替安設白色和紅色LED，或者綠色和紅色LED。在其他實施方式中，可以沿著電路板的邊緣交替定位成組的白色和紅色LED或者成組的綠色和紅色LED。在一些實施方式中，照明單元可以包括藍色LED和紅色LED二者，或者藍色、白色和紅色LED。在一些實施方式中，白色LED與紅色LED的比例可以大于、小于或等于約20:1、15:1、10:1、7:1、5:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:5或1:10。在一些示例中，白色1^0與紅色1^0的比例可以介于5:1與1:1之間。可以配置不同組LED的顏色和比例，以例如實現(xiàn)期望的相關色溫(CCT)、Duv、顯色指數(shù)(CRI)、色品質(zhì)度(CQS)或者其他為了滿足能源之星(EnergyStar)要求而可能需要的顏色規(guī)范?？梢詥为毜仳寗硬煌腖ED組，以在壽命期間保持顏色以及隨溫度保持顏色。此外，單獨驅動不同的LED組可以允許色彩調(diào)校和調(diào)光特征。發(fā)光元件組可以包括或者可以不包括相同顏色的發(fā)光元件。
[0033]可能期望選擇具有接近黑體軌跡在2700K到6500K范圍內(nèi)的色度的CCT。然而，超出此范圍并且色度遠遠高于或低于所述黑體軌跡的色溫也可能是可期望的。類似地，黑體輻射體的光譜功率分布(sro)雖然一般而言是感興趣的，但它不是唯一期望的spd。一個示例是日光的SPD，其通常形狀不像黑體輻射體，其色度通常也不位于軌跡上。因此，可能期望光源在應用規(guī)定時能夠適應sro和色度的廣泛變化，而同時將光源間差異保持在最低限度。雖然當今的光源普遍具有固定的CCT和SPD，但還可能期望具有擁有可調(diào)節(jié)光譜的光源。
[0034]在一些實施方式中，具有各種輸入光譜(不同顏色)的發(fā)光元件可以是光源的組件部分。這些不同顏色可以是在光源中可見的，除非采用了附加的光學元件或工具。出于美學原因和效率原因，可能期望這種明顯的顏色變化。非黑體sro的其他示例包括增強光譜的藍色部分以減少褪黑素并提高覺醒度，增強光譜的紅色部分以允許褪黑素自然增高以便為人類的睡眠做準備。除了使人類為睡眠或覺醒做準備之外，更普遍的還有具有商業(yè)價值的特定光照目標的設計者光譜。例如，增強顏色對比用于所有類型的零售產(chǎn)品顯示的光譜，或者一種用于所有類型的產(chǎn)品檢查的優(yōu)化光譜，或者一種改善工人生產(chǎn)力或學生注意力水平的光譜。其他示例是產(chǎn)生熒光的光譜。例如，這可以用于在細菌、真菌以及其他感染或身體狀況之間進行區(qū)分。這些僅僅是一些示例，而不應限制設計者光譜的范圍。還有在人類消費之外的照明應用。例如針對植物強化光譜的藍色和紅色部分，或者適合于陸生動物、在空中生活的動物和水生動物的健康、繁殖和生長的光譜。因此，可以選擇燈的發(fā)光元件的光譜以針對各種應用提供期望的光照。
[0035]燈可以是針對不同的應用可調(diào)整顏色的。在一些情況下，可以針對不同應用提供具有不同色彩光譜發(fā)射的燈。在其他情況下，單個的燈可以是可針對不同應用而在不同的色彩光譜發(fā)射之間進行調(diào)節(jié)的。例如，用戶可以選擇睡眠模式以提供使人類為睡眠做準備的光照光譜，或者可以選擇喚醒模式以提供使人類保持清醒的不同的光照光譜。類似地，用戶可以針對不同應用而在不同模式之間進行選擇，諸如用于種植植物的第一光照光譜和用于針對人類的室內(nèi)照明的第二光照光譜?？梢蕴峁┹斎?yún)^(qū)域，用戶可以經(jīng)此選擇燈進行操作的模式。例如，可以提供開關、按鈕、觸摸屏、操縱桿或其他輸入模式，用戶可以經(jīng)此選擇燈的操作模式，這可以規(guī)定由燈發(fā)出的色彩光譜和/或強度。輸入還可以由諸如電話或平板計算機等個人設備來提供。輸入還可以由定位用以接收日光的光譜傳感器來提供。
[0036]燈200可以包括一個或多個電路板220?？梢栽谒鲭娐钒迳咸峁┮粋€或多個發(fā)光元件210。所述電路板可以是印刷電路板(PCB)或柔性電路?？梢允褂帽绢I域中已知的任何電路板材料?？梢栽陔娐钒迳咸峁┮粋€、兩個或更多個發(fā)光元件。優(yōu)選地，由一個電路板支持多個發(fā)光元件。電路板還可以支持和提供對發(fā)光元件的電連接和/或發(fā)光元件之間的電連接。電路板可以提供一個或多個發(fā)光元件與功率源之間的電連接。
[0037]電路板可以具有任何形狀。例如，電路板可以塑形成長方形、正方形、三角形、圓形、橢圓形、五邊形、六邊形、八邊形、U形條、彎折條或直條。在一些實施方式中，電路板可以具有顯著長于該電路板的任何其他尺寸(例如，寬度、高度)的長度。例如，電路板可以具有的長寬比所具有的值可以大于、小于或等于針對燈的主體110所描述的比率。在一些實施方式中，電路板可以具有一個或多個邊。在一些實施方式中，電路板可以具有直邊。電路板可以是平坦的和/或薄的。電路板可以是矩形條。
[0038]可選地，電路板可以充當結構元件或支持元件。電路板可以充當或者可以不充當散熱結構。電路板的一個或多個邊可以接觸發(fā)光元件，而該電路板的對側可以接觸光學元件，諸如支持光學元件230。由于暴露在空間250中的周圍空氣下，因此可以通過接觸光學元件的邊(例如，經(jīng)由傳導)并且在接觸發(fā)光元件的邊上發(fā)生散熱。
[0039]電路板可以具有位于該電路板的表面上的一個、兩個或更多個發(fā)光元件。所述發(fā)光元件可被安設在電路板的一側上、電路板的兩側上或電路板的任何數(shù)目的側面上。發(fā)光元件可以沿著電路板的長度布設，并且可以間隔開。發(fā)光元件可以形成沿著電路板的長度而延伸的一行。發(fā)光元件可以具有任何布置，包括本文其他各處所述的布置。
[0040]在一些實施方式中，電路板可以形成剛性結構。或者，電路板可以形成柔性結構(例如，形成柔性PCB)。電路板可以由導熱材料形成。例如，電路板可以包括鋁、銅、金、銀、黃銅、不銹鋼、鐵、鈦、鎳，或者其合金或組合。電路板可以由本文其他各處所述的任何導熱材料和/或散熱材料形成。在一些示例中，電路板可以是鋁芯電路板、銅芯電路板、金芯電路板、銀芯電路板、黃銅芯電路板、鋼芯電路板、鐵芯電路板、鈦芯電路板、鎳芯電路板、它們的合金或熱塑性塑料芯電路板，或者具有本文其他各處所述的任何其他材料的導熱芯。電路板可以具有大于、小于或等于約0.1、0.5、1、2、3、5、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、175、200、250、300W/mK 的導熱率。
[0041]電路板220可以是平坦的。所述電路板可以是細長條。電路板可以接觸并平放在支持光學元件230上?；蛘撸娐钒蹇梢韵鄬τ谥С止鈱W元件成角度。在一些情況下，在電路板與支持光學元件之間不提供任何間隙。
[0042]在一些實施方式中，電路板可以是不透明的。來自發(fā)光元件的光可以基本上不穿過電路板?；蛘?，電路板可以是半透明的或透明的(例如，由玻璃或塑料形成)。在一些實施方式中，電路板可以包括一個或多個導體。所述導體可以是透明的或不透明的。在一些情況下，電路板的導體可以是至少部分透光的。所述導體可以由銦錫氧化物形成。
[0043]燈200可以具有一個或多個光學元件。例如，所述燈可以具有支持光學元件230和/或更改光學元件240。燈可以具有任何數(shù)目的光學元件。例如，燈可以具有第一光學元件和第二光學元件。在一些情況下，支持光學元件可以是第一光學元件而更改光學元件可以是第二光學元件?？梢蕴峁└郊拥墓鈱W元件(例如，第三光學元件、第四光學元件)。
[0044]所述第一光學元件和第二光學元件可以具有或者可以不具有不同性質(zhì)。在一些實施方式中，可以提供多個光學元件，其可以共有相同的或相似的特征。本文對第一光學元件(例如，支持光學元件)的任何描述均可適用于第二光學元件(例如，更改光學元件)，并且反之亦然。在一些實施方式中，照明單元可具有如本文所述的第一光學元件，而不具有第二光學元件?；蛘?，照明單元可具有擁有本文所述的第二光學元件特性的光學元件，而不具有擁有第一光學元件特性的光學元件。照明單元可具有任何數(shù)目的光學元件(例如，I個、2個、3個、4個、5個、6個、7個、8個、9個、10個或更多個光學元件)。
[0045]對第一光學元件、第二光學元件、第三光學元件等的指定并不一定指定了光被配置由光學元件接收的順序。例如，來自發(fā)光元件的光可以同時由第一光學元件和第二光學元件所接收，或者光可以由第二光學元件重新弓I向第一光學元件。
[0046]光學元件可被配置用于提供期望的光分布。例如，第一光學元件和第二光學元件的形狀、角度和光學性質(zhì)可被配置成使得獨立的照明單元提供“蝠翼狀(batwing)”光分布，或者與安裝在拋物面狀凹形反光槽或其他常規(guī)凹形反光槽中的常規(guī)熒光燈管的光分布類似的其他光分布。或者，照明單元的光學元件可被配置成使得當照明單元安裝于拋物面狀凹形反光槽中時，光分布輪廓匹配于安裝在拋物面狀凹形反光槽或其他常規(guī)凹形反光槽中的常規(guī)熒光燈管的光分布輪廓?；蛘?，光學元件可被配置用于提供集束或窄束光分布，或者朗伯發(fā)射輪廓(lambertian emiss1n profile)?？蛇x地，可以提供小于朗伯或大于朗伯的分布。光學元件可以用于提供洗墻式照明或直線軌道照明。使用光學元件調(diào)整光束角和光分布的能力是這種設計的有利特征。目前可用的熒光燈管替代產(chǎn)品具有與安裝在常規(guī)凹形反光槽中的常規(guī)熒光燈管的光分布輪廓不相匹配的光分布輪廓。目前可用的熒光燈管替代燈在高角度上提供的光強度遠小于常規(guī)凹形反光槽中的常規(guī)熒光燈管的光強度。因此，舉例而言，如果使用目前可用的熒光燈管替代燈，則為了跨受光照地板空間保持光分布輪廓和均勻的強度，將會需要安裝附加的凹形反光槽。
[0047]本文提供的系統(tǒng)和方法可被配置用于提供均勻的光。照明單元的配置可以使其能夠遞送具有很少的像素化或者沒有像素化的光。在光照方向上照射的光可以是連續(xù)的。連續(xù)光可以沒有像素化或可辨識的小部分?？梢允褂盟枋龅拈g接照明配置和/或漫反射器來提供基本上非像素化的光。由多個發(fā)光元件發(fā)出的光可以在擴展的區(qū)域上是連續(xù)的，并且不分成可獨立地激活以形成圖像的許多小部分或像素。在一些實施方案中，傳遞到光照區(qū)域的光在該區(qū)域中可以基本不變。在光照區(qū)域上的光強度可以可選地基本不變。例如，主光照方向上的光強度可以變化不超過1%、3%、5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%或30%。在一些情況下，光照可以小于或等于0.1、0.5、1、2、3、4或5JND( “justice noticeabledifference，”最小可覺差)。通常，專業(yè)人員可能能夠看到約IJND，而3JND可被大眾認為是可以接受的一一大眾不會注意到或抱怨。在0.1平方米、0.5平方米、I平方米、2平方米、3平方米、5平方米或10平方米的區(qū)域上，在該區(qū)域的任何部分中的光強度可以基本不變。例如，在本文描述的任何區(qū)域中，光強度可以變化不超過1%、3%、5%、7%、10%、12%、15%、20%、25%或30%。例如，在本文所述的任何區(qū)域中，光照可以小于或等于約0.1、0.5、1、2或3JND。本文描述的任何特征和元件均可有助于提供非像素化的光。
[0048]光學元件(例如，第一光學元件、第二光學元件、第三光學元件等)可以是反射器(例如，漫反射器和鏡面反射器)、折射器(例如，成像透鏡、非成像透鏡和菲涅耳透鏡)、衍射器(例如，包括光柵和納米圖案)、漫射器(例如，包括漫射體和漫射表面)、濾波器(例如，包括高通濾波器、低通濾波器和陷波濾波器)和/或光導(例如，包括平坦的光導和彎曲的光導)。光學元件可以重新引導光、使光聚焦、使光漫射、改變光的波長、吸收光、減弱光或者對光具有任何其他效應?？蛇x地，光學元件可以是透明窗或透明覆蓋物。窗可以在衰減很少的情況下讓可見光輻射穿過，但不具有光學變換性質(zhì)。光學表面可以具有或者可以不具有用以提高效率的抗反射涂層。如本文其他各處更詳細討論，光學表面可以具有或者可以不具有布設在其上的發(fā)光材料。
[0049]光學元件可以包括可用于光反射、光折射和/或光衍射的部分。光學元件可具有漫射器、透鏡、反光鏡、光學涂層、分色涂層、光柵、網(wǎng)紋表面、光子晶體或微透鏡陣列。光學元件可以是任何反射性、折射性或衍射性組件，或者是反射性、折射性或衍射性組件的任何組合。例如，光學元件可以同時是反射性的和折射性的。
[0050]照明單元可以具有至少一個第一光學元件和至少一個第二光學元件。在一些實施方式中，第一光學元件(例如，支持光學元件)可以用于支持發(fā)光元件和/或其上布設有發(fā)光元件的電路板。所述第一光學元件可以相對于發(fā)光元件而大致定位。在其他實施方式中，第一光學元件可以相對于所述第二光學元件向下定位。例如，第一光學元件可以是下方的光學元件。在一些實施方式中，發(fā)出的光可以在到達第二光學元件之后到達第一光學元件。第二光學元件可以將光引向第一光學元件，并且反之亦然。
[0051]在一些實施方式中，發(fā)光元件可以具有初級光學器件，諸如LED封裝的一部分。照明單元可以具有在發(fā)光元件外部的一個或多個次級光學器件。次級光學器件可對來自發(fā)光元件的光輸出加以塑形或更改。可選地，第一光學元件(例如，支持光學元件)不是次級光學器件并且不對光進行更改。在一些情況下，次級光學元件是次級光學器件并且對光進行更改(例如，重新引導、漫射、聚焦或改變光的波長)。例如，發(fā)光元件可以包括發(fā)光器件和初級光學器件。例如，發(fā)光二極管封裝可以包括芯片和初級光學器件，諸如位于封裝內(nèi)的透鏡和/或反射器?？梢杂蠴個、I個、2個、3個、4個或更多個附加的光學元件，其可以充當次級光學器件。如本文所述，第一光學元件可以是或者可以不是次級光學器件?；蛘?，在照明單元中可以不提供任何次級光學器件。在一些實施方式中，從發(fā)光元件發(fā)出的光不穿過次級光學器件。
[0052]支持光學元件230可以是窗。支持光學元件可以是透明的。窗可以是透明的窗格。支持光學元件可以是基本透光的。大于95%、97%、98%、99%、99.5%、99.7%、99.9%、99.99 %的光可以穿過支持光學元件。在一些情況下，支持光學元件基本上不更改所遇到的和/或穿過該支持光學元件的光。或者，支持光學元件可以更改其遇到的和/或穿過該支持光學元件的光。例如，支持光學元件可以是漫射窗。支持光學元件可以是透明的。支持光學元件可以是如本文其他各處所述的任何種類的光學元件。支持光學元件可以是半透明的或透明的。第一光學元件可以具有任何顏色，包括但不限于白色、黑色、紅色、藍色、綠色或黃色。
[0053]支持光學元件230可以是位于燈200的底部處或其附近的窗。支持光學元件可以安設在最靠近燈的主光照方向(例如，Z軸負方向)的燈的表面上。對底部或向下方向的任何描述還可適用于燈的主光照方向，無論燈的主光照方向是在重力的方向上還是任何相對于重力的其他方向上。支持光學元件可以布設在發(fā)光元件的下方。支持光學元件可以承受發(fā)光元件210和/或電路板220的重量。
[0054]支持光學元件可以具有平坦的表面。支持光學元件可以具有接觸電路板的表面和相對的一側。全部兩個表面可以基本上是平坦的，和/或彼此平行。支持光學元件可以沿著燈的長度延伸。支持光學元件可以具有細長形狀。支持光學元件可以形成矩形窗格?；蛘撸梢蕴峁┢渌螤钭鳛榫哂袌A角、橢圓形、彎折形狀或彎曲形狀、U形、多邊形或其他形狀的窗格。支持光學元件的長度與該支持光學元件的寬度之比可以很高(例如，本文其他各處提供的任何長寬比均可適用)。支持光學元件可以具有光滑的表面。支持光學元件可以由塑料、玻璃、金屬或任何其他材料形成或者可以包括塑料、玻璃、金屬或任何其他材料。在一個示例中，支持光學元件可以由具有透明的、鏡面的或漫射表面的塑料形成。支持光學元件的表面可以是光滑的，或者可以是粗糙的。支持光學元件的表面可以是平坦的、彎曲的，或者可以具有凸起或內(nèi)凹特征。
[0055]支持光學元件230可由單一的整體件形成。例如，光學元件可由單一的透明材料或半透明材料形成。或者，支持光學元件可由多個零件形成。多個零件可以可拆卸地或者永久地連接起來。在一些情況下，支持光學元件可以經(jīng)由擠壓而形成為單一的整體件。支持光學元件可以具有均質(zhì)材料性質(zhì)?；蛘?，支持光學元件可以具有非均質(zhì)材料性質(zhì)。例如，支持光學元件的一個或多個部分可以具有較高的熱傳導。支持光學元件的傳導部分235可以與該支持光學元件的其余部分一體形成。本文其他各處更詳細地討論了支持光學元件和/或傳導部分的進一步特性。
[0056]燈200可以具有一個或多個更改光學元件240。在一些實施方式中，更改光學元件240可以使光分布在期望光照的一個或多個區(qū)域中。更改光學元件可以從一個或多個發(fā)光元件210接收光，并且將光重新引向主光照方向。來自更改光學元件的光可以穿過支持光學元件230。光在其穿過支持光學元件時可以受到或者可以不受到進一步更改。例如，光在其穿過支持光學元件時可以被漫射或準直。更改光學元件可以是至少部分反射的反射器。更改光學元件可以是鏡面的或漫射的。更改光學元件可以使光散射。更改光學元件可以是鏡面的或漫反射的、至少部分反射的反射器。
[0057]更改光學元件240可以沿著燈200的長度延伸。更改光學元件可以具有與支持光學元件230相同的長度。當從Z軸方向觀察時，更改光學元件可以具有與支持光學元件基本相同的形狀。更改光學元件可以接觸或耦合至支持光學元件。在一個示例中，支持光學元件可以插入到更改光學元件的接收部分242中?？梢蕴峁┮粋€或多個溝槽或凹口，支持光學元件的邊緣可以插入到其中。更改光學元件的接收部分可以環(huán)繞支持光學元件的一側和/或支持光學元件的底邊。接收部分可以可選地接觸支持光學元件的頂面、支持光學元件的側面和支持光學元件的底面。
[0058]支持光學元件230可以通過機械連接而保持在更改光學元件240的接收部分242中。在一些情況下，可能不需要任何粘合劑或其他連接機構?；蛘撸С止鈱W元件可以借助于粘合劑、軟焊、焊接、硬焊、熔化、緊固件或其他連接機構而連接至更改光學元件。支持光學元件可以可拆卸地/獨立地附接至更改光學元件。這可以為個人提供對燈的內(nèi)部的訪問?；蛘撸С止鈱W元件可以永久地貼附至更改光學元件。
[0059]更改光學元件240可以是基本彎曲的或顯著呈棱柱狀的。更改光學元件可以在該更改光學元件的末端處接觸支持光學元件。更改光學元件可以基本封閉燈。例如，更改光學元件可以至少部分地將一個或多個發(fā)光元件或電路板封閉于其中。
[0060]更改光學元件可以具有光反射組件、光折射組件、光衍射組件或它們的組合。例如，所述光學元件可以具有漫射器、透鏡、反光鏡、光學涂層、分色涂層、光柵、網(wǎng)紋表面、光子晶體或微透鏡陣列。如前文所述，更改光學元件可以具有針對支持光學元件或任何其他光學元件的一個或多個特征。本文對支持光學元件的任何描述也可以適用于更改光學元件，并且反之亦然。此外，本文對支持光學元件的任何描述可以僅適用于支持光學元件、僅適用于更改光學元件或者同時適用于支持光學元件和更改光學元件，并且反之亦然。
[0061]更改光學元件可以是或者可以不是完全或部分反射的。在一些情況下，更改光學元件可能能夠反射入射于其上的光的至少30%、50%、70%、80%、90%、95%、97%、99%、99.5%或 99.9%。
[0062]在另一示例中，更改光學元件可以允許或者可以不允許光透射通過更改光學元件。在又一示例中，更改光學元件可以包括切口或孔洞，以允許光通過更改光學元件的透射。在一些情況下，更改光學元件可以是基本上不透明的，并且可以包括或者可以不包括用以允許光的透射的切口?？梢栽诓煌该鞯母墓鈱W元件上提供透明部分或半透明部分。例如，可以提供一個或多個窗作為更改光學元件。在進一步示例中，一種或多種至少部分半透明的材料可以用于形成更改光學元件。根據(jù)本發(fā)明，一種或多種半透明材料可以用于形成更改光學元件的整體，或者其可以用于與其他適合于形成光學元件的材料相組合而形成更改光學元件的一個或多個零件。例如，更改光學元件可以由半透明塑料形成。半透明的更改光學元件可以提供如本文其他各處所述的優(yōu)點。例如，根據(jù)本發(fā)明，在天花板熒光燈管替代應用中，燈可以通過更改光學元件向上發(fā)光以及向下發(fā)光。因此，所配置的燈可以更近似于由一些熒光燈管提供的光分布，并且可以消除一些類型的LED替代燈的“黑孔洞”外表。可以選擇和/或分布更改光學元件的不透明度、半透明度和/或透明度，以形成期望的光學效果。
[0063]燈可以具有擁有不同光學性質(zhì)的光學元件的任何組合。例如，照明單元可以具有不透明的更改光學元件和透明的支持光學元件、不透明的更改光學元件和半透明的支持光學元件、半透明的更改光學元件和透明的支持光學元件，或者半透明的更改光學元件和半透明的支持光學元件。對半透明反射器的任何描述還可適用于透明反射器。照明單元可以具有不透明的、半透明的和/或透明的更改光學元件的任何組合，以及不透明的、半透明的和/或透明的支持光學元件的任何組合。例如，照明單元可以具有由擁有不透明性質(zhì)和半透明性質(zhì)的零件所形成的更改光學元件，以及由擁有透明性質(zhì)和半透明性質(zhì)的零件所形成的支持光學元件。
[0064]更改光學元件240可以具有一定形狀以提供期望的光學分布。在一個示例中，所述更改光學元件可以具有垂部244。垂部可以使更改光學元件的一部分更靠近發(fā)光元件?？梢钥v向沿著更改光學元件提供垂部。垂部可以沿著更改光學元件的整個長度延伸。所述垂部可以覆在一個或多個發(fā)光元件210和/或電路板220上。所述垂部可以與一行一個或多個發(fā)光元件和/或電路板平行。在一些實施方式中，更改光學元件可以具有圍繞發(fā)光元件的基本呈圓形的橫截面，其中垂部更靠近發(fā)光元件。所述垂部可以形成尖銳的邊緣或者可以形成圓化的邊緣。具有垂部的更改光學元件的橫截面可以形成雙翼片形狀。更改光學元件可以是關于穿過垂部的平面基本對稱的，并且平行于該參考系的YZ平面。
[0065]更改光學元件的形狀可以限定來自燈的光的分布。另外，更改光學元件相對于發(fā)光元件的位置的曲率或安裝角度可以限定來自照明單元的光的分布。在一些實施方式中，可以塑造更改光學元件的形狀以減少眩光。在一些實施方式中，可以塑造更改光學元件的形狀以提供來自照明單元的漫射光。在另一示例中，可以塑造更改光學元件的形狀以提供來自照明單元的聚焦光?？梢运茉旄墓鈱W元件的形狀以提供來自照明單元的、基本上準直的或均勻的光。更改光學元件可以致使光發(fā)散或者分布在寬面積上?；蛘撸墓鈱W元件可以致使光匯聚或者分布在小面積上。更改光學元件可以致使光以平行的方式行進至分布區(qū)域。更改光學元件可以在主方向上對光加以引導，所述主方向例如為向下、向側面或向上。在其他實施方式中，光可以分布在許多方向上而無需主方向。例如，光可以向下和向側面、向下和向上、向上和向側面分布，或者在任何其他方向組合上分布。
[0066]更改光學元件可以是彎曲的。在一個示例中，第二光學元件可關于沿著光學元件縱向延伸的軸線彎曲。在一些實施方式中，第二光學元件可以僅具有一個曲率半徑?；蛘撸诙鈱W元件可具有零個、一個、兩個、三個或更多個曲率半徑。多個曲率可被或者可不被提供在不同方向上。第二光學元件可以具有凹側和凸側。凹側可以在主光照方向上朝下定向。凹側可以朝向支持光學元件。在一些情況下，可以提供垂部，其可以導致形成兩個凹部。所述兩個凹部可以形成更改光學元件的兩個翼片?？梢杂筛墓鈱W元件提供雙翼片結構或拱形結構。所述雙翼片結構可以由兩個半圓柱形或彎曲形狀形成。
[0067]在一個示例中，更改光學元件可以是反射光學元件。該反射光學元件可以由塑料支架制成，具有蒸發(fā)到表面上的薄反射性金屬(例如，鋁或本文其他各處所述的其他金屬)涂層，所述表面是塑料支架面向支持光學元件的一側。更改光學元件的曲率可被配置用于提供寬闊的光分布。更改光學元件可以包括處于該更改光學元件的內(nèi)表面上的反射區(qū)域，而不是連續(xù)的反射涂層。在其他實施方式中，更改光學元件可以由諸如本文其他各處所述的金屬或金屬合金形成。例如，反射區(qū)域可以通過對金屬更改光學元件的內(nèi)表面進行拋光而制成。反射區(qū)域還可以通過經(jīng)由使用粘合劑或壓縮/伸張或者本文所描述的技術的任何組合附接薄反射膜而制成。另外，可以改變更改光學元件的形狀或配置，以實現(xiàn)不同的光分布。例如，可以減小光學元件的曲率半徑，以便實現(xiàn)更窄的光分布。引向光學元件的光在被引向另一光學元件之前和/或離開燈之前，可能經(jīng)歷從所述光學元件的多次反射。
[0068]更改光學元件可以具有光滑表面或者擁有光柵、漫射器或其他表面特征的表面。更改光學元件可以具有擁有如本文其他各處所述的任何特性的表面。
[0069]更改光學元件240可以可選地具有結構加強筋246?；蛘?，可以不需要任何結構加強筋。在一些情況下，所述結構加強筋可以覆在下垂的更改光學元件的一部分244上。在一些情況下，所述結構加強筋可以形成更改光學元件的頂面/外表面。垂部244可以提供于更改光學元件的內(nèi)部部分上，并且可以不暴露于燈的外部。結構加強筋可以具有彎曲的表面。結構加強筋可以沿著更改光學元件的長度形成拱形或半圓柱形。結構加強筋可以是光滑的、不間斷的表面，或者可以具有一個或多個開口或孔洞?；蛘?，結構加強筋可以具有直的或彎折的表面。結構加強筋可以將更改光學元件的第一翼片248a的頂面與第二翼片248b的頂面連接起來?？梢栽诮Y構加強筋與垂部所位于的翼片的表面之間提供空間260。在一些實施方式中，更改光學元件可以在發(fā)光元件正上方提供兩個層。例如，可以提供第一內(nèi)層，垂部位于其中以提供期望的光學分布，并且可以提供第二外層，結構加強筋位于其中以向更改光學元件提供結構支撐。結構加強筋可以幫助保持更改光學元件的形狀并且防止下沉或彎折。
[0070]在一些情況下，更改光學元件可以由單一的整體件形成。結構加強筋、翼片、接收部分和/或垂部部分可以一體形成為單件。更改光學元件可以經(jīng)由擠壓或任何其他技術而形成。更改光學元件可以由永久地或單獨地彼此附接的多個部件形成。更改光學元件可以由塑料、玻璃、金屬、其任何組合或如本文其他各處所述的任何其他材料而形成。
[0071]在一些實現(xiàn)方式中，發(fā)光元件210可以是封裝的白色LED或板上芯片(COB)，其以指向與燈的主光照方向相反的方向的線性方式而得以布置。例如，如果燈主要將光向下引導，則發(fā)光元件可以指向上方。如果燈主要將光向上引導，則發(fā)光元件可以指向下方。如果燈主要將光向一側引導，則發(fā)光元件可以指向對側。光遇到的第一光學元件可以是更改光學元件240。在一些情況下，更改光學元件可以是基本呈半球形的反射器。該反射器可以是漫射的、鏡面的或某種引向器。所述表面可以高效地將光重新引向燈的主光照方向。如果更改光學元件是漫反射器，則其可以使白色LED中固有的眩光減少或減至最少。
[0072]在這樣的一種配置下，LED(芯片、封裝的或C0B)可以直接安裝到支持光學元件230上，該支持光學元件230可以是透明的、漫射的或具有其他光學性質(zhì)。LED可以與諸如銦錫氧化物(ITO)等透明導體或者諸如銅、錫、焊錫、鎳、鐵、鈀、銀或金等不透明導體以導線或膜(厚膜或薄膜)的形式電互連。在一個示例中，可以使用Noritake或其他厚膜漿料?？蛇x地，可以不需要任何單獨的中間電路板結構。在另一種情況下，封裝的LED安裝在電路板220上，繼而將該電路板220安裝在支持光學元件(例如，窗)上?？梢允闺娐钒逋断碌年幱皽p小或保持在最低限度以獲得最佳效率，并且在可能的情況下通過直接將電路板安裝于透明窗上而完全消除所述陰影。由于在這種情況下，相比之下來自LED的熱量密度較低并且窗的表面積較大，因此對于許多應用而言，應不需要任何進一步的散熱器。如果需要附加的散熱，則LED正下方的材料可以具有更高導熱率235，與該元件的其他光學性質(zhì)相結合。例如，共擠壓過程可以將一種具有高導熱率而另一種具有良好光學性質(zhì)的不同材料組合到單一的元件中。LED可以與支持光學元件處于大致相同的平面上，并且該支持光學元件可以充當散熱器。
[0073]可以進一步優(yōu)化大致呈半球形的更改光學元件240的形狀，以按照應用的要求來提高效率并塑造光分布的形狀。一種改進將會是垂部244，其可以是LED正上方的U形或V形凸起，用以將任何可能直接反彈回LED中的光重新引到更有利的光照方向上。通過使用上文提到的其他光學工具，光可被塑形成任何可有助于給定應用的分布。另外，支持光學元件230(例如，窗)可以是上文提到的任何用以按照應用可能的要求對光進行進一步塑形或漫射的光學工具。
[0074]如果需要，各種光學元件表面可以對來自不同顏色LED的光進行混合。一種技術可以是使單個發(fā)光元件在最終光源的長軸上延伸，以使所述發(fā)光元件的分布重疊。這在僅有白色的應用中將會有助于減少像素化，或者在多色應用中有助于使顏色變均勻?？梢栽谇笆鰞烧咧g添加附加的光學元件以完成此過程，所述附加的光學元件諸如為垂直于最終光源的長軸的透鏡或光柵。透鏡或光柵可以使從一個或多個發(fā)光元件發(fā)出的光沿著燈的長度延伸。另外，這種附加的光學元件可以是上文提到的任何光學工具，并且用于除了使這里提到的單個發(fā)光元件(封裝的LED、板上芯片(COB)等)的光學性質(zhì)平滑之外的用途。另一種管理多色系統(tǒng)的照明外觀的方式是以與來自發(fā)光元件的顏色進行顏色互補的方式使用多色磷光體或諸如量子點等其他下轉換器或者位于任何光學元件上的多色濾光器。除了已經(jīng)提到的光學技術之外，簡單地將LED封裝或COB中的LED芯片安設得更緊密以及/或者安設于多行中將會改善白色像素化和顏色不均勻性。
[0075]發(fā)光元件可以具有光譜功率分布。所述光譜功率分布可能在特定的顏色部分中具有過量的能量。例如，與熱輻射體相比，在所述光譜的青色部分中可能有過量的能量。這可以提高人類的清醒度。所述光譜功率分布可能在特定的顏色部分中具有不足的能量。例如，與熱輻射體相比，在所述光譜的青色部分中可能有不足的能量，以促進人類的預睡眠。
[0076]光學元件可以由具有如應用所需的合適的強度、熱隔離、光學隔離、電隔離和耐火性的塑料、金屬或其他材料制成。如應用所需，常見材料包括諸如擠壓型鋁和折疊型鐵片等金屬，模制的或擠壓的塑料，諸如丙烯酸、聚碳酸酯，以及透明的、半透明的、白色的或其他不透明顏色的尼龍。如應用所需，所述表面還可以具有宏觀特征、微觀特征和納米特征用以對光加以重新引導。
[0077]在一些實施方式中，發(fā)光元件210可以放置于燈200中，從而不向發(fā)光元件提供來自燈的外部的任何直接視線。在一些情況下，所述發(fā)光元件可以至少部分地由更改光學元件240所圍繞。更改光學元件可以可選地是不透明的，這可以阻止到發(fā)光元件的直接視線。在一些情況下，發(fā)光元件可以布設在電路板220上，這可以阻止到該發(fā)光元件的直接視線。在一些情況下，可以阻擋到發(fā)光元件的發(fā)光表面的直接視線。例如，如果發(fā)光元件從頂面發(fā)光，則可以阻擋對該發(fā)光元件的頂面的觀察。可選地，可以阻擋或者可以不阻擋發(fā)光元件的其余部分。例如，如果從燈的外部阻擋對發(fā)光元件的頂部的觀察，則可以阻擋或者可以不阻擋對該發(fā)光元件的底部的觀察。在一些情況下，支持光學元件230可以提供對燈的內(nèi)部的觀察。然而，其他部分可以阻擋或者可以不阻擋從該燈外部到發(fā)光元件和/或發(fā)光元件的發(fā)光部分的視線。這可以防止對正在從燈外的任何角度觀察該燈的用戶產(chǎn)生眩光。
[0078]在一些實施方式中，光在離開燈之前可由光學元件進行至少一次更改。例如，光在離開燈之前可由更改光學元件240反射。在一些情況下，光在離開燈之前，可以穿過或者可以不穿過漫射器。在一些情況下，支持光學元件230在光穿過該支持光學元件時可以顯著更改或者可以不顯著更改該光。支持光學元件可以是至少部分透光的。在一些實施方式中，支持光學元件可以透射與其相互作用的光的至少50%、70%、80%、90%、95%、97%、99%、99.5%或 99.9%。
[0079]可選地，光學元件的一個或多個表面可以具有布設于其上的發(fā)光材料。例如，發(fā)光材料可以布設在第一光學元件上(例如，支持光學元件230)而不布設在第二光學元件上(例如，更改光學元件240)、布設在第二光學元件上而不布設在第一光學元件上，或者可以既布設在第一光學元件上又布設在第二光學元件上。例如，發(fā)光材料可以布設在或者可以不布設在支持光學元件上。發(fā)光材料可以布設在或者可以不布設在彎曲的更改光學元件上。可以安設發(fā)光元件以使得從該發(fā)光元件發(fā)出的光被至少部分地引向發(fā)光材料。在一些實施方式中，不在任何光學元件上布設發(fā)光材料。在一些情況下，燈不包括布設在任何表面上的任何發(fā)光材料。
[0080]可以在不透光的表面上布設發(fā)光材料。在一些實施方式中，不在透明表面或半透明表面上布設發(fā)光材料。在一些實施方式中，光不穿過發(fā)光材料透射?；蛘?，可以在透光表面上布設發(fā)光材料，并且光可以穿過發(fā)光材料。
[0081 ]發(fā)光材料可以覆蓋整個表面或者表面的一部分。例如，發(fā)光材料可以覆蓋更改光學元件的整個下側/內(nèi)表面。在另一示例中，發(fā)光材料可以覆蓋可接收由發(fā)光元件發(fā)出的光的更改光學元件的整個部分。在其他情況下，所述表面的一個或多個部件可具有布設于其上的發(fā)光材料?？梢葬槍ζ渖喜荚O有發(fā)光材料的照明單元的所有部分提供相同的發(fā)光材料?；蛘?，照明單元的不同部分可具有布設于其上的、擁有不同性質(zhì)的不同發(fā)光材料。
[0082]發(fā)光材料可以包括當由來自發(fā)光元件的光激發(fā)時發(fā)磷光或者發(fā)熒光的任何材料或材料組合。發(fā)光材料還可以包括其中分散有磷光材料或熒光材料的粘結劑、基質(zhì)或其他材料。對發(fā)光材料的任何描述均可適用于磷光體材料或熒光材料，或者其任何組合。發(fā)光材料可以是光致發(fā)光材料，其中光子的吸收可導致光子的再輻射。再輻射可以延遲或者可以不延遲。所發(fā)出的光子的能量可以低于或者可以不低于所吸收的光子的能量。發(fā)光材料可以是無機材料、有機材料或者無機材料和有機材料的組合。發(fā)光材料可以是基于量子點的材料或者是納米晶體。在一些實施方式中，可以使用布設在如由WhiteOptics LLC所提供的高反光材料上的發(fā)光材料。
[0083]根據(jù)發(fā)光元件所提供的激發(fā)光譜和期望的輸出光特性，可以使用許多種發(fā)光材料配方。例如，當發(fā)光元件提供產(chǎn)生具有高相關色溫的白光的發(fā)射光譜時，可以使用發(fā)出紅色和/或橙色波長的光的磷光體來實現(xiàn)較低/較暖相關色溫的白光并且改善顯色指數(shù)?？梢允褂冒l(fā)光材料來保持或改變由照明單元所發(fā)出的光的波長。例如，從發(fā)光元件發(fā)出的光的波長可由發(fā)光材料上轉換或下轉換至不同的波長?；蛘撸l(fā)光材料無需改變從發(fā)光元件發(fā)出的光的波長。發(fā)光材料及應用中的發(fā)展總體上在以下文獻中有述:Adrian Ki tai的“Luminescent Materials and Applicat1ns”(Wiley(2008年5月27 日))以及ShigeoSh1noya、William Yen和Hajime Yamamoto的“Phosphor Handbook”(CRC Press 2ndedit1n(2006年12月I日))，上述文獻特此通過引用而全文并入。
[0084]遠程發(fā)光材料是指不處于發(fā)光元件(諸如LED封裝)之內(nèi)或者不與之物理接觸的發(fā)光材料。例如，遠程磷光體可以是不直接接觸發(fā)光元件的磷光體。在一個示例中，遠程發(fā)光材料不接觸所述發(fā)光元件的初級光學器件。使用遠程發(fā)光材料的一個優(yōu)點是:可以通過控制發(fā)光材料的配方和沉積來增強照明單元產(chǎn)品的色彩一致性。例如，當LED被制造出來時，它們根據(jù)其顏色特性而被分箱。如果根據(jù)LED所提供的確切光譜功率密度來調(diào)節(jié)發(fā)光材料的量和配方，則可以在照明單元的生產(chǎn)中使用來自不同箱體的LED而不犧牲產(chǎn)品間的色彩一致性。
[0085]使用遠程發(fā)光材料的另一優(yōu)點是:由于發(fā)光材料在物理上遠離產(chǎn)熱的發(fā)光元件(諸如LED封裝)，因此發(fā)光材料的熱猝滅可能減輕。因此，光的顏色隨壽命和操作溫度更加一致。相比之下，在采用典型暖白色LED的照明器中，紅色和/或橙色磷光體材料直接與LED封裝相接觸，并且將會由于LED在較高溫度下的操作而很快地猝滅，從而在色點中造成明顯的移位。
[0086]使用遠程發(fā)光材料的進一步優(yōu)點是:為了實現(xiàn)更暖的色溫，發(fā)光材料的選擇不僅限于可在較高溫度下良好操作的材料。這可以開拓出一系列不可用于典型LED配置的材料。
[0087]發(fā)光材料能夠以例如包括蒸發(fā)、噴射沉積、濺射、滴定、烘焙、涂抹、印刷或者本領域中已知的其他方法在內(nèi)的各種方式布設在照明單元(諸如光學元件)的表面上。在一些實施方式中，照明單元的所選表面可包含發(fā)光材料所布設在其中或其上的溝槽、凹坑或鼓起物，用以控制由發(fā)光材料所發(fā)出的光的光學分布。
[0088]在一些實施方式中，發(fā)光材料布設在支持光學元件上、電路板的一個或多個部分上或者燈的任何其他部分上。
[0089]可選地，在燈上不提供任何發(fā)光材料。在一些實施方式中，可在照明單元上僅提供遠程發(fā)光材料。例如，沒有任何發(fā)光材料接觸發(fā)光元件?；蛘?，本地發(fā)光材料可以接觸發(fā)光元件，而不在照明單元上提供遠程發(fā)光材料。或者，可以為照明單元同時提供本地發(fā)光材料和遠程發(fā)光材料。
[0090]在一些實施方式中，發(fā)光兀件可以朝向遠程發(fā)光材料。光可以從光源直接碰撞遠程發(fā)光材料。在一些實施方式中，散射光也可以抵達遠程發(fā)光材料?？梢詫⒐獬弦蜻h程發(fā)光材料?？梢允褂霉鈱W元件來將光引向遠程發(fā)光材料。在一些實施方式中，可以在與主光照方向不同的方向上對光進行引導。例如，如果主光照方向朝下，則可以朝上或以一定角度朝上引導光。
[0091 ] 燈200可以封閉內(nèi)部空間250。一個或多個光學元件230、240可以部分地或完全地包圍所述空間。在一些情況下，所述空間可以完全密閉。所述空間可以是或者可以不是流體密封的(例如，氣密、液密、全密封)。在一些情況下，內(nèi)部空間可以包含可基本保留在燈內(nèi)的空氣而不需要燈是流體密封的。
[0092]可以在更改光學元件的表面之間提供第二內(nèi)部空間260?？梢栽诖共?44與結構加強筋246之間提供所述第二內(nèi)部空間。所述第二內(nèi)部空間可以在其中具有空氣。所述內(nèi)部空間可以是基本密閉的或封閉的。在一些情況下，所述內(nèi)部空間可以在更改光學元件的末端處敞開，這可以允許其中的空氣流動。在一些情況下，第二內(nèi)部空間內(nèi)的空氣可以基本保留在所述空間內(nèi)而不需要燈是流體密封的。
[0093]在一些情況下，內(nèi)部空間250和第二內(nèi)部空間260是基本上不流體連通的。所述空間可以彼此流體隔離。
[0094]可以通過來自一個或多個發(fā)光元件210的光來照亮內(nèi)部空間250。第二內(nèi)部空間260可以是基本黑暗的。在一些情況下，更改光學元件是基本不透明的，這可以防止來自發(fā)光元件的光抵達第二內(nèi)部空間或結構加強筋246。在一些其他實施方式中，更改光學元件可以允許一些光穿過，這可以允許光抵達第二內(nèi)部空間和/或結構加強筋。
[0095]在一些實施方式中，燈200可以具有圓形側面和平坦的側面。在一些實施方式中，平坦的側面可以面朝燈的主要光照方向。所述圓形側面和所述平坦的側面可以分別由諸如更改光學元件230和支持光學元件240等光學元件形成。在一些實施方式中，所述光學元件的外表面可以直接暴露在周圍空氣中?？梢蕴峁┕鈱W元件的外表面而無需在其上提供任何鰭片、凸起或額外的散熱器。光學元件自身可以形成為散熱結構而不需要任何附加的表面特征。光學元件可以充當主要散熱源，以使得大部分熱量通過所述光學元件消散。
[0096]圖3A-圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的發(fā)光元件310和支持結構。圖3A示出了位于沒有額外導熱特征的支持光學元件上的發(fā)光元件的示例，而圖3B示出了位于具有額外導熱特征的支持光學元件上的發(fā)光元件的示例。
[0097]圖3A示出了位于電路板320上的發(fā)光元件310，該電路板320接觸支持光學元件330。
[0098]發(fā)光元件可以附接至電路板。在一些情況下，所述電路板可以是不透明的、半透明的或透明的。LED可以借助于粘合劑或任何其他連接而貼附至所述電路板。在一些情況下，發(fā)光元件的寬度WL可以小于電路板的寬度WPCB ο在其他實施方式中，WL = WPCB或者WL>WPCB。
[0099]在一些實施方式中，電路板可以具有高度h。電路板的高度可以具有任何值，諸如大于、小于或等于約0.01mm、0.05mm、0.1mm、0.5mm、0.7mm、1mm、1.2mm、1.5mm、1.7mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、5mm、7mm或Icm的值。在一些實施方式中，具有高度h的電路板的側面可以具有期望的材料性質(zhì)。例如，電路板的側面可以由反射材料形成。在一些情況下，電路板的側面可以具有白色或任何其他顏色。在一些情況下，電路板的側面可以是閃亮的和/或光滑的。電路板的側表面可能能夠基本上反射入射于其上的光的大于約50%、70%、80%、90%、95%、97%、99%、99.5%或99.9%。具有電路板的反射側面可以改善燈的效率。
[0100]電路板320可以接觸支持光學元件330。在一些情況下，可以在支持光學元件的平坦的、不間斷的表面上提供電路板。在備選實施方式中，發(fā)光元件310可以直接接觸支持光學元件。在一些情況下，電路板可以借助于粘合劑而附接至支持光學元件?？梢栽陔娐钒迮c支持光學元件之間使用膠帶(例如，雙面膠帶)。在一些情況下，粘合劑可以預先存在于電路板或支持光學元件上。粘合劑可以經(jīng)由本領域已知的任何技術(包括噴射、涂抹)而沉積在電路板或支持光學元件上。在一些實施方式中，粘合劑可以具有較高導熱率。粘合劑的導熱率可以至少與電路板和/或支持光學元件的導熱率一樣大。
[0101]支持光學元件可以具有厚度t。支持光學元件可以在該整個支持光學元件上具有相同厚度。或者，厚度可以在支持光學元件上改變。在一些實施方式中，支持光學元件的厚度可以大于、小于和/或等于約0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、1cm、1.2cm、1.5cm、2cm或3cm0
[0102]支持光學元件可以是至少部分透光的。支持光學元件可以允許至少50%、70%、80%,90%,95%,97%,99%、99.5%、99.9%的光穿過。支持光學元件可以由單一的整體件形成。發(fā)光元件和/或電路板可以布設在支持光學元件的表面上。發(fā)光元件和/或電路板可以可選地不接觸燈的壁(例如，由更改光學元件形成)。在一些實施方式中，發(fā)光元件和/或電路板可以在支持光學元件的中央部分上提供，并且距燈的更改光學元件的接收部分(例如，更改光學元件觸及支持光學元件之處)的距離基本相等。
[0103]可用于制作燈的任何部分的材料的示例可以包括但不限于:聚合物，諸如丙烯酸、聚酯(PES)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氯乙烯(PVDC)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、高抗沖聚苯乙烯(HIPS)、聚酰胺(PA)(尼龍)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚乙烯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PE/ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)、聚氨酯(PU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚四氟乙烯(PTFE)或脲醛(UF)。材料還可以包括玻璃、樹脂、橡膠、金屬(鋁、銅、黃銅、鋼、鐵、鎳、銀、金、鉑、鈦)，或者其合金或組合。在一些實施方式中，一種材料的涂層或膜可以提供于另一種材料上。例如，可以用反射性金屬覆蓋塑料。
[0104]所述材料可以具有任何材料性質(zhì)。例如，它們可以具有大于、小于和/或等于約0.1、0.3、0.5、1、1.5、2、3、5、7、10、15、20、30、40、50、60、70、80、90、100、120、150、175、200、250、300、400或500W/mK的導熱率。材料的導熱率可以在介于這些值或其他值中的任何兩個值之間的范圍中。
[0105]對材料和材料性質(zhì)的任何討論均可適用于燈的任何組件。例如，所述材料可以用于更改光學元件、支持光學元件330、電路板320或粘合劑。在一些實施方式中，組件可以具有彼此相同或相似的導熱率。在其他實施方式中，它們可以具有不同的導熱率。組件的導熱率可以足以使來自發(fā)光元件310的熱量消散而不會大幅犧牲發(fā)光元件的性能。
[0106]來自發(fā)光元件310的熱量可以傳導至電路板320和支持光學元件330。熱量可以從發(fā)光元件、電路板和支持光學元件消散至周圍空氣。因此，支持光學元件可以既充當針對發(fā)光元件的結構支撐又充當散熱組件。支持光學元件可以用作向周圍環(huán)境的主散熱組件。例如，由發(fā)光元件產(chǎn)生的熱量可以主要通過支持光學元件來傳遞。來自發(fā)光元件的大部分熱量可以通過支持光學元件傳遞至環(huán)境。例如，可以通過支持光學元件消散大于50%、60%、70%、80%、90%、95%或99%的熱量。支持光學元件還可以充當允許光的至少部分光學透射或基本完全的光學透射的支架。
[0107]圖3B示出了位于電路板320上的發(fā)光元件310，該電路板320接觸具有導熱部分335的支持光學元件330。在一些實施方式中，支持光學元件的一部分可以比該支持光學元件的其他部分具有更高的導熱率。在一些實施方式中，較高導熱率部分可以由與支持光學元件的其余部分不同的材料形成。在一些實施方式中，較高導熱率部分的光學性質(zhì)可以與支持光學元件的其余部分的光學性質(zhì)相同，或者可以與支持光學元件的其余部分的光學性質(zhì)不同。在一個示例中，較高導熱率部分可以是不透明的或半透明的，而支持光學元件的其余部分可以是半透明的或透明的。在另一示例中，較高導熱率部分和更改光學元件的其余部分都可以是透明的。在一些實施方式中，較高導熱率部分的光透射率可以低于支持光學元件的其余部分的光透射率。
[0108]在一些實施方式中，可以在支持光學元件330中提供單一的較高導熱率部分335。該較高導熱率部分可以沿著燈的長度延展。該較高導熱率部分可以是條帶。所述條帶可以安設于發(fā)光元件310和/或電路板320之下。所述條帶可以具有寬度wC。在一些實施方式中，所述條帶的寬度可以大于發(fā)光元件的寬度WL和/或電路板的寬度WCB?；蛘?，所述條帶的寬度可以小于或等于發(fā)光元件的寬度和/或電路板的寬度。在一些實施方式中，較高導熱率部分基本上不干擾光從燈的發(fā)出?？蛇x地，較高導熱率部分基本上不阻擋通過支持光學元件傳輸?shù)墓狻?br>[0109]電路板320可以是PCB組件，其可以由熱接地平面形成。熱接地平面可以是薄片型熱管，其中經(jīng)由從液體到蒸汽的相變的潛熱可以使有效導熱率提高至大于約50000W/mK。這可以有效地使來自發(fā)光元件310的熱量擴散，以創(chuàng)造出固定成接地平面內(nèi)部的飽和溫度的等溫地平面。所述熱量可以繼而通過熱傳導的方式穿過支持光學元件330。較高導熱率的熱接地平面可以沿著燈的長度延展。通過形成到印刷電路板中的熱接地平面的方式而添加從發(fā)光元件310的增高的熱量擴散可以與在支持光學元件330中一體形成的備選熱傳導通路相結合。
[0110]較高導熱率部分可以從支持光學元件的表面凸出。支持光學元件的提供較高導熱率部分之處的厚度t可以大于該支持光學元件的其他部分的厚度?；蛘?，可不延伸到支持光學元件的表面之外的較高導熱率部分可以提供于該支持光學元件的平坦表面的下方或集成于其內(nèi)。支持光學元件的提供較高導熱率部分之處的厚度可以與該支持光學元件的其他部分的厚度相同。
[0111]較高導熱率部分可以與支持光學元件的其余部分形成為單一的整體件?？梢噪S支持光學元件的其余部分擠壓出較高導熱率部分。在一個示例中，支持光學元件可以由諸如丙烯酸等塑料形成，而較高導熱率部分可以由較高導熱率塑料形成或由金屬形成。
[0112]在一些實施方式中，在支持光學元件中提供單一的較高導熱率部分?；蛘?，可以提供多個較高導熱率部分。
[0113]本發(fā)明的各個方面可以涉及由附接至PCB或柔性電路并且與支持結構和散熱元件相接觸的發(fā)光元件組成的光源(例如，燈)，并且該發(fā)光元件朝向至少一個部分反射的反射器而背離預定光照的主方向。支持結構和散熱元件可以是支持光學元件。
[0114]發(fā)光元件可以包括至少兩種顏色或色溫。PCB或柔性電路可以包括諸如量子點等紅色下轉換器以改善在光譜的該部分中的系統(tǒng)轉換效率?？梢赃x擇發(fā)光元件以凸顯光譜的藍色部分同時保持白色的外觀，以降低褪黑素水平?？梢赃x擇發(fā)光元件以凸顯光譜的紅色部分同時保持白色的外觀，以允許褪黑素自然累積并使人類為睡眠做準備?？梢赃x擇發(fā)光元件以凸顯光譜的部分從而改善動物的健康和身體狀態(tài)。
[0115]光源可以包括一個或多個附加光學元件。至少一個附加光學元件可以使該發(fā)光元件的外觀尺寸在光源的長軸上延伸，以減少像素化或改善顏色混合。在一些實施方式中，至少一個附加光學元件可以將輻射圖案更改為適合于洗墻式照明的非對稱圖案。至少部分反射的反射器可以允許一定的透射，以提供非對稱的向上/向下輻射圖案。附加光學元件可以是支持結構。附加光學元件可以是散熱元件。
[0116]在一些實施方式中，光源的橫截面寬度可以是半球狀的(S卩，不圓的)。在一些實施方式中，光源的橫截面寬度可以具有兩個不同的寬度，兩者之中較大者改善光學效率而兩者之中較小者提供對T8尺寸的熒光燈的機械兼容性和電氣兼容性。光源可以具有從T5至T50的尺寸范圍(即，具有介于5/8”到50/8”的范圍內(nèi)的直徑)。
[0117]光源可以由附接至充當散熱器的光學元件的發(fā)光元件組成。
[0118]光源可以由附接至PCB或柔性電路并且與支持結構和散熱元件相接觸的多色或多色溫發(fā)光元件組成，并且該發(fā)光元件朝向至少一個部分反射的反射器而背離預定光照的主方向。光源能夠以與多色或多色溫發(fā)光元件互補的方式使用一個或多個磷光體或其他下轉換器或者位于光學元件中的一個或多個上的一個或多個濾波器，從而使所述光源的照明外觀變均勻。下轉換器可以位于發(fā)光元件本地處并且/或者可以接觸發(fā)光元件。在其他情況下，下轉換器可以位于遠離發(fā)光元件之處。例如，波長下轉換器可以位于不與發(fā)光元件相接觸的表面上，或者位于與發(fā)光元件相距一定距離的表面上。
[0119]根據(jù)前文應當理解，雖然已經(jīng)說明和描述了特定實現(xiàn)方式，但在此可以想到并且對其做出各種修改。并且，本發(fā)明并不旨在由說明書中提供的具體示例所限制。雖然已參照前述說明書對本發(fā)明進行了描述，但在此對優(yōu)選實施方式的描述和說明并不意味著要以限制性的意義來加以解釋。此外，應當理解，本發(fā)明的所有方面均不限于本文所闡述的、取決于多種條件和變量的特定描繪、配置或相對比例。在本發(fā)明實施方式的形式和細節(jié)中的各種修改對于本領域技術人員將會是顯而易見的。因此，考慮到本發(fā)明還應涵蓋任何此類修改、變化或等同物。
【主權項】
1.一種燈，包括: 一個或多個發(fā)光元件，其主要在與所述燈的主光照方向不同的方向上發(fā)光； 電路板，所述一個或多個發(fā)光元件布設于其上；以及 支持光學元件，其由支持所述電路板的、至少部分地透光的材料形成。2.根據(jù)權利要求1所述的燈，還包括更改光學元件，該更改光學元件被配置用于將來自所述一個或多個發(fā)光元件的光重新引向主光照方向。3.根據(jù)權利要求1所述的燈，還包括附加光學元件，該附加光學元件包括透鏡或光柵，所述透鏡或光柵使從所述一個或多個發(fā)光元件發(fā)出的光沿著所述燈的長度延伸。4.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述電路板由至少部分地透光的材料形成，所述材料選自塑料或玻璃。5.根據(jù)權利要求4所述的燈，其中所述電路板包括透明導體。6.根據(jù)權利要求1所述的燈，其中所述電路板和所述支持光學元件一體形成。7.根據(jù)權利要求2所述的燈，其中所述更改光學元件是至少部分反射的漫反射器或鏡面反射器。8.根據(jù)權利要求2所述的燈，其中所述更改光學元件具有第一翼片和第二翼片以及結構加強筋，該結構加強筋連接所述翼片，以使得在所述結構加強筋與所述第一翼片和所述第二翼片之間形成空間。9.根據(jù)權利要求2所述的燈，其中所述支持光學元件是基本上平坦的，而所述更改光學元件是基本上彎曲的并且接觸所述支持光學元件，從而至少部分地封閉所述燈。10.根據(jù)權利要求1所述的燈，還包括至少一個波長下轉換器，該波長下轉換器被配置用于與由所述一個或多個發(fā)光元件發(fā)出的光發(fā)生相互作用。11.根據(jù)權利要求10所述的燈，其中所述至少一個波長下轉換器是磷光體或量子點。12.根據(jù)權利要求10所述的燈，其中所述至少一個波長下轉換器位于遠離所述一個或多個發(fā)光元件之處。13.根據(jù)權利要求1所述的燈，還包括位于所述發(fā)光元件上方的U形或V形凸起，所述凸起被配置用于引導光遠離所述發(fā)光元件。14.一種燈，包括: 一個或多個發(fā)光元件，其主要在與所述燈的主光照方向不同的方向上發(fā)光； 電路板，所述一個或多個發(fā)光元件布設于其上；以及 更改光學元件，其被配置用于將來自所述一個或多個發(fā)光元件的光重新引向主光照方向，其中所述重新引導的光是非像素化的。15.根據(jù)權利要求14所述的燈，其中所述非像素化的光在所述主光照方向上以連續(xù)的強度分布并且不被分成具有小于一個最小可覺差(JND)的像素。16.根據(jù)權利要求14所述的燈，其中在所述主光照方向上分布的光的強度是朗伯的。17.根據(jù)權利要求14所述的燈，其中所述更改光學元件是至少部分反射的漫反射器或鏡面反射器。18.一種提供光照的方法，包括: 從燈的一個或多個發(fā)光元件、主要在與所述燈的主光照方向不同的方向上發(fā)光； 使用電路板將所述一個或多個發(fā)光元件電連接至功率源，所述一個或多個發(fā)光元件布設于所述電路板上；以及 使用支持元件來支持所述電路板；以及 主要通過所述支持元件將來自所述燈的所述一個或多個發(fā)光元件的熱量傳遞至周圍環(huán)境。19.根據(jù)權利要求18所述的方法，其中所述支持元件由至少部分地透光的材料形成。20.根據(jù)權利要求18所述的方法，還包括使用更改光學元件使來自所述一個或多個發(fā)光元件的光改變?yōu)榉植荚谒鲋鞴庹辗较蛏稀?br>【文檔編號】F21Y115/10GK105849457SQ201480070294
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年10月28日
【發(fā)明人】托馬斯·卡托納, 史蒂芬·保利尼, 羅伯特·倫納德
【申請人】Next照明公司