專(zhuān)利名稱(chēng)：基于散射光子提取的燈具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及固態(tài)照明。具體地，本發(fā)明涉及使用固態(tài)照明(SSL)光源、光學(xué)元件、散熱器和遠(yuǎn)程波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的高效照明燈具。
背景技術(shù)：
包括具有發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)燈具的固態(tài)照明(SLL)發(fā)光裝置是極為有用的，因?yàn)橄啾扔趥鹘y(tǒng)燈具，例如采用白熾燈和熒光燈的燈具，固態(tài)照明發(fā)光裝置潛在地提供了更低的制造成本和長(zhǎng)期耐用性的益處。由于固態(tài)照明發(fā)光裝置的長(zhǎng)的操作(燃燒)時(shí)間和低功耗，即使當(dāng)它們的初始成本大于傳統(tǒng)燈的初始成本時(shí)，它們也常常提供功能性成本益處。因?yàn)榭梢允褂么笠?guī)模的半導(dǎo)體制造技術(shù)，所以可以以極低的成本生產(chǎn)許多固態(tài)照明燈具。除了諸如家用和消費(fèi)電器、視聽(tīng)設(shè)備、電信設(shè)備和汽車(chē)儀表標(biāo)記上的指示器燈的應(yīng)用以外，LED還在室內(nèi)或室外的信息顯示方面獲得了相當(dāng)多的應(yīng)用。例如，LED可以合并到頭頂式照明燈具或壁掛式照明燈具中，并且可以針對(duì)美觀性訴求來(lái)設(shè)計(jì)。隨著發(fā)射藍(lán)光或紫外(UV)光的高效LED的發(fā)展，生產(chǎn)如下LED已經(jīng)變得可行所述LED通過(guò)LED的初級(jí)發(fā)射的一部分到更長(zhǎng)波長(zhǎng)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換來(lái)生成白光。用于通過(guò)將初級(jí)發(fā)射的未轉(zhuǎn)換部分與更長(zhǎng)波長(zhǎng)的光進(jìn)行組合來(lái)產(chǎn)生白光的該系統(tǒng)是本領(lǐng)域中公知的。利用LED產(chǎn)生白光的其他選擇包括以不同的比例混合兩種或更多種彩色LED。例如，本領(lǐng)域中公知的是通過(guò)混合紅色LED、綠色LED和藍(lán)色LED來(lái)產(chǎn)生白光。類(lèi)似地，已知通過(guò)混合RBG LED與琥珀色(RGBA) LED、或混合RGB LED與白色(RGBW) LED產(chǎn)生白光。最近的研究查明了 由LED生成的熱減小了整體的光發(fā)射和燈泡耐用性。更具體地，當(dāng)LED器件被加熱到大于100° C的溫度時(shí)，LED器件就變得效率更低，從而導(dǎo)致可見(jiàn)光譜的回報(bào)下降。持續(xù)的操作和結(jié)果產(chǎn)生的對(duì)高熱的暴露還減小了 LED的有效壽命。另外，隨著溫度增加到大約90° C的閾值以上，一些下轉(zhuǎn)換磷光體的固有的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換效率也急劇下降。本領(lǐng)域中還公知的是，可以使用反射面來(lái)增加投向到特定環(huán)境中的光發(fā)射量。反射面已經(jīng)被用來(lái)將來(lái)自LED的光投向至波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料和/或用來(lái)反射從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料生成的下轉(zhuǎn)換的光。即使有了這些改進(jìn)，本領(lǐng)域LED技術(shù)的現(xiàn)狀在可見(jiàn)光譜中還是效率低下的。單個(gè)LED的光輸出小于傳統(tǒng)燈具(例如采用白熾燈的那些燈具)的光輸出，，傳統(tǒng)燈具在可見(jiàn)光譜中大約是10%的有效性。為了實(shí)現(xiàn)與采用白熾燈的現(xiàn)有燈具技術(shù)相當(dāng)?shù)墓廨敵龉β拭芏?，LED器件通常需要更大的LED或具有多個(gè)LED的設(shè)計(jì)。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了合并更大的LED或多個(gè)LED的設(shè)計(jì)帶來(lái)其自身的挑戰(zhàn)，例如發(fā)熱和能量利用率。

發(fā)明內(nèi)容
為了滿(mǎn)足該需要和其他需要，以及考慮到其目的，本發(fā)明提供了一種散射光子提取燈具，包括光學(xué)元件，具有第一表面和從第一表面延伸的至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁；用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，該光源布置在與光學(xué)元件的第一表面相對(duì)的上述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁的一端處；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)兀件的第一表面上，用于接收和下 轉(zhuǎn)換由光源發(fā)出的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，并且向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及一個(gè)或更多個(gè)反射器，其被布置成與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得光源被布置在波長(zhǎng)材料與反射器之間，用于反射通過(guò)上述至少一個(gè)透明側(cè)壁從光學(xué)元件提取的輻射中的至少一些；其中，上述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁在一端連接至包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一表面，并且在另一端連接至光源，以及其中，上述基本上透明的側(cè)壁被配置成將從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到發(fā)光裝置的外部。該燈具還可以包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)元件的至少一個(gè)或更多個(gè)其他壁上，例如一個(gè)或更多個(gè)透明側(cè)壁上。類(lèi)似地，該燈具還可以包括附連至光源或鄰近于光源的散熱器。在一些實(shí)施例中，散熱器在一側(cè)附連到至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁，并且在另一側(cè)附連到一個(gè)或更多個(gè)反射器。例如，本發(fā)明的燈具可以是擠壓式或旋轉(zhuǎn)式發(fā)光燈具。該燈具還可以包括一個(gè)或更多個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)，其例如用于安裝到墻壁上(如在壁掛式燈具中)或安裝到天花板上(如在懸掛式燈具中)。光源可以是至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管，例如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)或共振腔發(fā)光二極管(RCLED)。附加地或可替代地，光源可以是包含多于一個(gè)發(fā)光體的陣列，例如LED陣列?？梢圆捎迷S多不同類(lèi)型的LED作為光源。例如，當(dāng)將陣列用作光源時(shí)，陣列可以包括相同或不同類(lèi)型的一個(gè)或更多個(gè)LED。可以選擇光源以提高能效，控制發(fā)射光的顏色質(zhì)量，或者出于許多其他理由，例如美觀性。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括一種或更多種材料，例如磷光體、量子點(diǎn)、量子點(diǎn)晶體和量子點(diǎn)納米晶體及其混合物。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種擠壓式散射光子提取燈具，包括用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，該光源包括一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體；具有至少一個(gè)基本上透明的表面的細(xì)長(zhǎng)的管狀光學(xué)元件；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)元件的至少一個(gè)表面上或與光學(xué)元件的至少一個(gè)表面集成在一起，并且遠(yuǎn)離光源，用于接收和下轉(zhuǎn)換由該光源發(fā)射的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及一個(gè)或更多個(gè)反射體，其被布置成與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得該光源被布置在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與反射體之間，用于反射所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的后向傳遞部分中的至少一些；其中，該燈具被配置成使得一些福射可朝著光源向后被發(fā)射為未轉(zhuǎn)換的光福射，一些光可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換而通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料傳遞；以及其中，該燈具被配置成通過(guò)光源、光學(xué)元件和反射器的布置來(lái)捕獲基本上所有的向前傳遞的轉(zhuǎn)換光和向后傳遞的轉(zhuǎn)換光。在又一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種散射光子提取燈具，包括用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，該光源包括附連到第一光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在第二光學(xué)元件上或與第二光學(xué)元件集成在一起，用于接收和下轉(zhuǎn)換由該光源發(fā)射出的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及用于向后傳遞所接收到的并且經(jīng)下變換的輻射的一部分；以及反射面，其在一側(cè)附連至第一 光學(xué)元件以形成其中包含第二光學(xué)元件和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的反射罩，用于反射所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的后向傳遞部分中的至少一些；其中，第二光學(xué)兀件和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料懸掛在反射面內(nèi)并且遠(yuǎn)離光源。在又一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種包括多個(gè)發(fā)光燈具的散射光子提取燈系統(tǒng)。多個(gè)發(fā)光器具中的每個(gè)包括光學(xué)元件，其具有第一表面和從第一表面延伸的至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁；用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，該光源布置在與光學(xué)元件的第一表面相對(duì)的至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁的一端上；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)元件的第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由該光源發(fā)射的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及用于向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及一個(gè)或更多個(gè)反射器，其被布置成與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得該光源被布置在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與反射器之間，用于反射通過(guò)至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁從光學(xué)元件提取的輻射中的至少一些；其中，至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁在一端連接至包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一表面，并且在另一端連接至該光源，以及其中，基本上透明的側(cè)壁被配置成將從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到發(fā)光燈具的外部。在又一實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種散射光子提取燈具，包括光學(xué)元件，其具有第一表面、和一個(gè)或更多個(gè)第二表面，第一表面具有兩個(gè)相對(duì)的邊緣，其中，一個(gè)或更多個(gè)第二表面相切地或垂直地連接于第一表面的每個(gè)邊緣處；用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體，一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體布置在光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)第二表面上；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)元件的第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由發(fā)光體發(fā)射的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向前傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及一個(gè)或更多個(gè)反射器，其被布置成與一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體相對(duì)，使得波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被布置在一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體與反射器之間，用于反射通過(guò)光學(xué)元件向前傳遞的輻射中的至少一些；其中，一個(gè)或更多個(gè)第二表面各自在一端連接至包含波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的第一表面，并且在另一端連接至一個(gè)或更多個(gè)反射器，以及其中，一個(gè)或更多個(gè)第二表面被配置成將從波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到發(fā)光燈具的外部。在本發(fā)明的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被布置為遠(yuǎn)離光源。使用一個(gè)或更多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料來(lái)吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射并且發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以是下轉(zhuǎn)換材料或上轉(zhuǎn)換材料。多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料能夠?qū)墓庠窗l(fā)射的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換至相同或不同的光譜區(qū)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以混合在一起，或可以作為單獨(dú)層來(lái)使用。通過(guò)捕獲下轉(zhuǎn)換的光的向前傳遞部分和向后傳遞部分兩者，可以提高系統(tǒng)效率。類(lèi)似地，當(dāng)采用一個(gè)或更多個(gè)反射器時(shí)，可以調(diào)整下轉(zhuǎn)換材料和反射器的位置以確保來(lái)自光源的光均勻地撞擊下轉(zhuǎn)換材料，以產(chǎn)生均勻的白光并且使得更多的光離開(kāi)器件?？刹捎蒙崞鱽?lái)減少和/或重新分配光源處的熱。同時(shí)，將下轉(zhuǎn)換材料布置為遠(yuǎn)離光源防止光反饋回到光源中。所以，進(jìn)一步使光源處的熱最小化，并且導(dǎo)致提高的光輸出和壽命。與已知技術(shù)相比，所有的這些結(jié)構(gòu)參數(shù)和特征使得能夠增加光產(chǎn)量、增強(qiáng)照明效率、以及提高能量利用率。


當(dāng)結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明時(shí)，從以下詳細(xì)說(shuō)明最佳地理解本發(fā)明。需要強(qiáng)調(diào)的是，根據(jù)通常的實(shí)踐，不用對(duì)附圖的各種特征進(jìn)行定標(biāo)。相反，為了清楚起見(jiàn)，任意放大或縮小各種特征的尺寸。附圖中包括以下圖圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用固態(tài)發(fā)光二極管(LED)和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料來(lái)產(chǎn)生可見(jiàn)光的方法的圖示；圖2 Ca)是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的固態(tài)光源燈具的圖示；圖2 (b)示出了圖2中示出的固態(tài)光源燈具的剖面·
圖2 (C)圖示了示出散熱器和固態(tài)發(fā)光二極管(LED)的圖2 (b)的放大圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的固態(tài)光源燈具的圖示；圖4 (a)至圖4 (f)示出了本發(fā)明的包括一個(gè)或更多個(gè)光源、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散熱器和光學(xué)元件的其他實(shí)施例的剖面圖；圖5 Ca)至圖5 Cd)示出了根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的一個(gè)或更多個(gè)光源、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散熱器和光學(xué)元件的其他實(shí)施例的剖面圖；圖6 (a)至圖6 (C)是根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的當(dāng)與反射器結(jié)合時(shí)的一個(gè)或更多個(gè)光源、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散熱器和光學(xué)元件的剖面圖；圖7 Ca)示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的壁掛式照明燈具；圖7 (b)示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的被配置成懸掛在天花板上的圖7 (a)的照明燈具；圖7 (C)示出了圖7 (a)和圖7 (b)中示出的照明燈具的剖面圖；圖7 Cd)圖示了示出散熱器、光學(xué)元件和固態(tài)發(fā)光二極管(LED)的圖7 (c)的放大圖；圖8 Ca)示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的照明燈具；圖8 (b)示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在圖8 Ca)中示出的照明燈具的剖面圖；圖8 (C)示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的在圖8 (a)和圖8 (b)中示出的采用了復(fù)合反射器的照明燈具的變型；圖9 (a)至圖9 (b)圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的采用多個(gè)照明燈具的照明系統(tǒng)；圖10 (a)圖示了與圖2 (a)中示出的照明燈具類(lèi)似但是不具有反射器的燈具；以及圖10 (b)圖示了射線追蹤計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果，其示出圖10 Ca)中示出的照明燈具的光輸出。
具體實(shí)施例方式雖然本文中參考具體的實(shí)施例描述和說(shuō)明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不是意在限制于所示出的細(xì)節(jié)。更確切地說(shuō)，在不偏離本發(fā)明的前提下并且在權(quán)利要求的等同方案的范圍內(nèi)，可以詳細(xì)地進(jìn)行各種修改。在第7，750，359號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中，本發(fā)明的發(fā)明人之前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的以下用途產(chǎn)生具有期望的色度值和發(fā)光功效的寬帶寬光，同時(shí)增加顯色指數(shù)(CRI)并且降低輸出光的相關(guān)色溫(CCT)，從而提高了器 件的效率。在第WO 2010/144572號(hào)國(guó)際公開(kāi)中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)并且公開(kāi)了通過(guò)將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料移動(dòng)為遠(yuǎn)離光源)而獲得的益處。通過(guò)將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料移動(dòng)為遠(yuǎn)離光源，能夠提取更多的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光以及能夠提高光器件的功效。采用與光源相鄰和/或與光源集成在一起的散熱器，獲得了附加的益處。這種產(chǎn)生光的方法被描述為散射光子提取(SPE)技術(shù)。發(fā)現(xiàn)SPE技術(shù)增加光產(chǎn)量，改進(jìn)散熱，從而導(dǎo)致延長(zhǎng)的光器件耐用性和壽命。這些參考文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此，其中，這些參考文獻(xiàn)采用基于SSL的燈泡中的SPE技術(shù)作為白熾燈的替代燈泡。本發(fā)明人現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)了 可以使用SPE技術(shù)來(lái)生產(chǎn)高效的照明燈具和照明系統(tǒng)。當(dāng)與傳統(tǒng)的光源相比時(shí)，已發(fā)現(xiàn)為一般照明應(yīng)用采用發(fā)光二極管(LED)芯片的現(xiàn)有燈具具有更低的發(fā)光輸出。為了克服該缺陷，現(xiàn)有的基于LED的燈具已利用LED陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)表面上所需的光水平。因此，現(xiàn)有的方法也導(dǎo)致了成本的增加、更高的能耗和附加的熱處理問(wèn)題等缺點(diǎn)。本發(fā)明的照明燈具利用SPE技術(shù)并且可選地利用結(jié)構(gòu)化的光學(xué)器件，本發(fā)明的照明燈具能夠使用更少的LED和更少的電能來(lái)產(chǎn)生增加的光發(fā)射。本發(fā)明的照明燈具還潛在地減小了制造和操作成本。本發(fā)明通過(guò)使用SPE技術(shù)解決了這些問(wèn)題，SPE技術(shù)將光源布置在遠(yuǎn)離波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的地點(diǎn)?？稍诠庠磁c波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料之間布置一個(gè)或更多個(gè)光學(xué)元件。另外，可以以各種配置來(lái)使用散熱器和反射器。光源可以是至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管，例如發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)或共振腔LED (RCLED)。本發(fā)明的實(shí)施例可以使用單個(gè)SSL源(例如單個(gè)LED)，或者可以包括多個(gè)SSL源(即，陣列中的多個(gè)LED)作為光源。如本領(lǐng)域中已知的，可以使用許多不同類(lèi)型的LED作為光源。例如，當(dāng)將陣列用作光源時(shí)，該陣列可以包括相同或不同類(lèi)型的一個(gè)或更多個(gè)LED?？梢赃x擇光源以提高能效，控制發(fā)射光的顏色質(zhì)量，或出于許多其他的理由，例如美觀性。光源可以耦接至散熱器，其中該散熱器的至少一部分向環(huán)境開(kāi)放以促進(jìn)散熱。散熱器用作光源的散熱元件，使得熱能夠遠(yuǎn)離光源。散熱器還可以向光源提供機(jī)械支承。例如，散熱器可以基本上附連到光學(xué)元件并且耦接到位于光學(xué)元件內(nèi)的光源。該耦合將光源有效地保持在光學(xué)元件內(nèi)。另外，散熱器可以基本上附連至一個(gè)或更多個(gè)反射器。本發(fā)明的這些結(jié)構(gòu)特征使得基于SSL的照明燈具能夠具有非常高的發(fā)光功效值，并且產(chǎn)生類(lèi)似于或大于傳統(tǒng)照明燈具(諸如熒光或白熾照明燈具)的光水平。本發(fā)明的配置和對(duì)SPE技術(shù)的使用還延長(zhǎng)了基于SSL的光源的壽命持久性。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的使用幫助產(chǎn)生以下光該光在美觀性上類(lèi)似于由傳統(tǒng)燈具(例如采用白熾A燈的燈具)產(chǎn)生的光。如上所述，本發(fā)明的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以由適合于吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射和發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射的一個(gè)或更多個(gè)材料組成，并且這些材料可以是下轉(zhuǎn)換或上轉(zhuǎn)換材料。如此，本發(fā)明的實(shí)施例可以合并下轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、上轉(zhuǎn)換的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料或兩者。應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)“下轉(zhuǎn)換(down conversion)”,下轉(zhuǎn)換的(downconverting)”和“下轉(zhuǎn)換的(down converted)”指的是適合于吸收一個(gè)光譜區(qū)中的福射并且發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射的材料。從而，術(shù)語(yǔ)“下轉(zhuǎn)換材料”被定義為以下材料這些材料可以通過(guò)其組分吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射并且發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射。
當(dāng)從光源發(fā)射的光到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料時(shí)，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料吸收該波長(zhǎng)的光并且發(fā)射經(jīng)轉(zhuǎn)換的光。例如，當(dāng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料包括下轉(zhuǎn)換材料時(shí)，該下轉(zhuǎn)換材料吸收短波長(zhǎng)光并且發(fā)射下轉(zhuǎn)換的光。所發(fā)射的下轉(zhuǎn)換的光可以沿著所有方向傳播(被稱(chēng)為朗伯(Lambertian )發(fā)光體)，因此，下轉(zhuǎn)換的光的一部分向上傳播，而另一部分向下傳播。從下轉(zhuǎn)換材料向上(或向外)離去的光是該光的向前傳送部分，而朝著光源向下回來(lái)的光是向后傳送部分。下面將參考圖I對(duì)此作進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明的燈具實(shí)現(xiàn)與SPE技術(shù)相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換概念。在采用遠(yuǎn)程下轉(zhuǎn)換材料的系統(tǒng)中，朝著遠(yuǎn)離光源布置的下轉(zhuǎn)換材料發(fā)射來(lái)自光源的短波長(zhǎng)輻射能量。命中下轉(zhuǎn)換材料的輻射能量的至少一部分被下轉(zhuǎn)換為更長(zhǎng)波長(zhǎng)的輻射，當(dāng)這兩個(gè)輻射混合時(shí)，產(chǎn)生與由傳統(tǒng)燈具產(chǎn)生的光類(lèi)似的白光。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以由適合于吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射并且發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射的一個(gè)或更多個(gè)下轉(zhuǎn)換材料組成。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以混合在一起或作為單獨(dú)層使用。多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料能夠?qū)墓庠窗l(fā)射的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換至相同或不同的光譜區(qū)。從而，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括一個(gè)或更多個(gè)下轉(zhuǎn)換材料、上轉(zhuǎn)換材料或兩者，可以對(duì)其進(jìn)行選擇以產(chǎn)生期望的光輸出和顯色屬性。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的使用固態(tài)發(fā)光二極管(LED) 102和波長(zhǎng) 轉(zhuǎn)換材料104來(lái)產(chǎn)生可見(jiàn)光的方法。如所示出的，從LED 102發(fā)射的光輻射100擊中波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104。從LED 102發(fā)射的光輻射100中的一些被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104反射為向后傳遞的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的輻射106。從LED 102發(fā)射的光輻射100的其它部分被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104轉(zhuǎn)換并且被向后發(fā)射為向后傳遞的轉(zhuǎn)換的輻射118。從LED 102發(fā)射的光輻射100中的一些穿過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104作為向前傳遞的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的輻射108，而一些輻射穿過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104作為向前傳遞的轉(zhuǎn)換輻射114。此外，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104可以發(fā)射向前散射的轉(zhuǎn)換福射116和向后散射的轉(zhuǎn)換福射120。向后散射的轉(zhuǎn)換福射120和向后傳遞的轉(zhuǎn)換福射118總體被看作向后傳遞的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換輻射112，而向前散射的轉(zhuǎn)換輻射116和向前傳遞的轉(zhuǎn)換輻射114總體被看作向前傳遞的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換輻射110。將光源布置成遠(yuǎn)離波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的SPE技術(shù)的使用使得能夠改進(jìn)所反射的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光子106和所傳遞的未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光子108、被波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料104轉(zhuǎn)換的所反射的轉(zhuǎn)換光子118和所傳遞的轉(zhuǎn)換光子114以及向前散射的轉(zhuǎn)換輻射116和向后散射的轉(zhuǎn)換輻射120的提取。光學(xué)元件可以占據(jù)將LED與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料分隔開(kāi)的間隔。在一些實(shí)施例中，光學(xué)元件可以在一端附連至LED光源并且在另一端附連至波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。光學(xué)元件可以采用任意的三維幾何形狀，例如球形、拋物形、圓錐形和橢圓形。光學(xué)元件還可以被描述為具有從圓形、三角形、六邊形、梯形、半圓形和橢圓形等中選擇的剖面形狀。光學(xué)元件可以是基本上透明并且透光的介質(zhì)，例如空氣、玻璃或丙烯酸樹(shù)脂。可以使用一個(gè)或更多個(gè)反射器來(lái)接收和反射由光源發(fā)射并且被下轉(zhuǎn)換材料下轉(zhuǎn)換的光(即，傳遞的光)。反射器可以采用任意的幾何形狀，例如球形、拋物形、圓錐形和橢圓形，并且可以由本領(lǐng)域中已知的各種反射面組成。另外，反射器可以是單個(gè)單元或復(fù)合單元，其中復(fù)合單元包括各自具有其自己的幾何形狀、透射率和材料組分的多個(gè)反射面。例如，反射器可以是鋁、具有蒸鍍鋁反射層的塑料、或其他任意類(lèi)型的反射面。反射器被布置成反射下轉(zhuǎn)換的光，并且可以與下轉(zhuǎn)換材料相分離或相鄰。在一些實(shí)施例中，多于一個(gè)的反射器可以被單獨(dú)地使用，或被用作具有多個(gè)幾何構(gòu)造的復(fù)合反射器的一部分。
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，反射器可以是諸如玻璃的光學(xué)元件，其已經(jīng)被處理成將反射特性賦予該光學(xué)元件。例如，反射器可以是其上沉積了或以其它方式施加了薄膜的光學(xué)元件。這樣的反射器在本領(lǐng)域中被稱(chēng)為分色濾光器、薄膜濾光器或干涉濾光器，并且通常被用來(lái)選擇性地使小范圍顏色的光穿過(guò)而反射其他顏色。比較起來(lái)，分色鏡傾向于用其反射的光的顏色來(lái)表征，而不是穿過(guò)分色鏡的顏色。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，由于以該方式處理的反射器可以選擇性地并且同時(shí)地允許一些光穿過(guò)而反射其他光，所以以該方式處理的反射器在本文中被總體上稱(chēng)為“分色反射器”。如本領(lǐng)域中已知的，例如這樣的分色反射器可以對(duì)于具體的波長(zhǎng)、熱、光或?qū)τ谟晒庠窗l(fā)射的輻射的其他特征是選擇性的。本發(fā)明的反射器和光學(xué)元件可以具有變化的透射度，即，它們可以被選擇為允許或反射任意范圍的輻射。例如，光學(xué)元件可以是完全透明的，并且允許所有的光輻射穿過(guò)。然而，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所已知的，即使完全透明的光學(xué)元件也可能具有一些微量的反射特征(例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)透明玻璃反射大約4%的光輻射)，其被認(rèn)為是光學(xué)元件所固有的?？商娲?，光學(xué)元件可以是完全反射性的，并且不允許任何光輻射穿過(guò)。另外，可以預(yù)制本發(fā)明的光學(xué)元件和反射器，使得它們包含具有特定透射量的一些部分、和允許或反射不同量的光輻射的其他部分。從而，每個(gè)光學(xué)元件或反射器可以在各處具有相同的透射水平，或者包括具有變化的透射水 平的不同部分。可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的許多手段來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)元件的任意范圍的透射率。在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，使用本領(lǐng)域中已知的常規(guī)技術(shù)將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料施加至以及容納在光學(xué)元件或反射器上。在另一個(gè)實(shí)施例中，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料(例如下轉(zhuǎn)換材料)集成到光學(xué)元件或反射器中。例如，在丙烯酸樹(shù)脂制造過(guò)程期間，可以制造合并有下轉(zhuǎn)換材料(例如磷光體)的丙烯酸樹(shù)脂光學(xué)元件，從而產(chǎn)生集成的下轉(zhuǎn)換光學(xué)元件。如上面關(guān)于圖I所詳述的，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以傳遞、轉(zhuǎn)換或反射光輻射。一些光輻射可以向后朝著光源被反射為未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射。可將經(jīng)轉(zhuǎn)換的光向前傳遞或向后傳遞。另外，一些光可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換(即，未經(jīng)轉(zhuǎn)換的傳送輻射)而傳遞通過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。通過(guò)捕獲下轉(zhuǎn)換的光的向前傳遞部分和向后傳遞部分兩者，提高了系統(tǒng)效率。類(lèi)似地，當(dāng)使用一個(gè)或更多個(gè)反射器時(shí)，可以調(diào)節(jié)下轉(zhuǎn)換材料和反射器的位置以確保來(lái)自光源的光均勻地沖擊下轉(zhuǎn)換材料，以產(chǎn)生均勻的白光并且使得更多的光離開(kāi)器件。與此同時(shí)，將下轉(zhuǎn)換材料布置為遠(yuǎn)離光源防止了光反饋回到光源中。所以，進(jìn)一步使光源處的熱最小化，從而導(dǎo)致增加的光輸出和壽命。與已知技術(shù)相比，所有這些結(jié)構(gòu)參數(shù)和特征使得能夠增加光產(chǎn)量，增強(qiáng)照明效率，以及改進(jìn)能量利用率。本發(fā)明的固態(tài)發(fā)光器件還可以包括本領(lǐng)域中已知的其他部件。例如，SSL器件還可以包括電子驅(qū)動(dòng)器。大多數(shù)SSL源是低壓直流(DC)源。因此，需要電子驅(qū)動(dòng)器來(lái)調(diào)節(jié)電壓和電流以在基于SSL的燈具中使用?？商娲?，存在若干交流(AC) SSL源，例如，由韓國(guó)首爾的首爾半導(dǎo)體公司以商品名“Acriche”出售的AC-LED。在這些情況下，SSL源(如，LED或LED陣列)可以直接連接至可從電網(wǎng)獲得的AC電源。因此，可選地，本發(fā)明的實(shí)施例可以包括電子驅(qū)動(dòng)器，該電子驅(qū)動(dòng)器的至少一部分位于燈具的底座內(nèi)，這取決于在基于SSL的燈具中采用的SSL源的類(lèi)型。本發(fā)明還可以包括至少一個(gè)電子導(dǎo)體，例如連接導(dǎo)線。電子導(dǎo)體可以布置在光學(xué)元件內(nèi)以耦合燈具底座與光源之間的電流。可以以任意布置來(lái)使用本發(fā)明的燈具。例如，本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例是懸掛式燈具或頭頂式燈具。在這樣的實(shí)施例中，燈具可具有一個(gè)或更多個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)，例如懸掛桿、纜繩或法蘭。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，燈具是壁掛式燈具。在這樣的實(shí)施例中，可以水平地、豎直地或以為實(shí)現(xiàn)期望的美觀性和光輸出所需的任何其他方式來(lái)安裝燈具。在其它實(shí)施例中，本發(fā)明是包括一個(gè)或更多個(gè)燈具的系統(tǒng)。在這樣的實(shí)施例中，該燈系統(tǒng)可以包括許多類(lèi)似的燈具或不同的燈具。本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例可以被配置成懸掛式、壁掛式或兩者。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施例可以被配置成充當(dāng)頭頂懸掛式燈具或充當(dāng)壁掛式燈具，其具有懸掛裝置和能夠適應(yīng)任一配置的其他部件。另外，取決于照明區(qū)域中期望的照明量以及其他因素(例如視覺(jué)美觀性)，本發(fā)明的實(shí)施例可以安裝有指向或遠(yuǎn)離照明區(qū)域的光學(xué)元件或反射器。根據(jù)下面描述的圖可以更好地理解這些實(shí)施例。圖2 (a)是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的懸掛式或頭頂式固態(tài)光源燈具的圖示。圖
2(a)中示出的懸掛式燈具被認(rèn)為是擠壓式燈具配置，因?yàn)樵摕艟叩钠拭孑喞刂渌捷S線基本上是均勻的。術(shù)語(yǔ)“擠壓式”不是旨在將本發(fā)明的本實(shí)施例限制于任何具體的制造工藝(例如擠壓工藝)或其結(jié)果。替代地，可以通過(guò)許多已知的方法來(lái)制造本發(fā)明的擠壓式SPE燈具及其各個(gè)部件。術(shù)語(yǔ)“擠壓式”在本文中用來(lái)替代地指代具有固定的剖面輪廓但是具有細(xì)長(zhǎng)的側(cè)面的SPE燈具的配置。當(dāng)然，其他實(shí)施例可以沿著水平軸線示出剖面輪廓的 變化。如所示出的，燈具的光源包括LED陣列212中的多個(gè)發(fā)光體。LED陣列212布置在具有遠(yuǎn)離光源的凹面的三角形剖面光學(xué)元件206的角度內(nèi)。LED陣列向下朝著光學(xué)元件的凹面發(fā)射光輻射，其中，在光學(xué)元件的凹面上沉積波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料204。燈具還包括兩個(gè)拋物形反射器208，其布置在光學(xué)元件206和LED陣列212上方。反射器將由LED陣列發(fā)射的并且被下轉(zhuǎn)換的以及朝著反射器被向后傳遞的光反射到期望的環(huán)境，即照明區(qū)域。在圖2 (b)中對(duì)該實(shí)施例做了進(jìn)一步的詳細(xì)描述，圖2 (b)圖示了圖2 (a)中示出的固態(tài)光源燈具的剖面圖。如所示出的，LED陣列(其在該視圖中被示出為一個(gè)LED發(fā)光體202)向下朝著包括下轉(zhuǎn)換材料的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料204發(fā)射光輻射。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料204沉積在三角形剖面光學(xué)元件206的凹面上。如果對(duì)于特定燈具配置、光效率和輸出來(lái)說(shuō)是需要的，則在光學(xué)元件的其他壁上也可以涂覆波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。所發(fā)射的光輻射214中的一些被下轉(zhuǎn)換并且被向前傳遞為穿過(guò)光學(xué)元件206的凹面的向前傳遞的光220。所發(fā)射的光輻射214中的一些被下轉(zhuǎn)換并且被向后傳遞為穿過(guò)光學(xué)元件206的側(cè)壁朝向反射器208的向后傳遞的光222，其中經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射被反射。在圖示的實(shí)施例中，附圖標(biāo)記214、220和222表示光束,而不是物理元件，也不是本發(fā)明要求保護(hù)的部件。撞擊在反射器上的光射線的方向期望與穿過(guò)下轉(zhuǎn)換層傳送的光射線的方向相同。因此，燈具的總的光輸出可以是穿過(guò)下轉(zhuǎn)換材料傳送的光與向后傳遞的射線的組合。然而，取決于反射器的尺寸、幾何形狀以及與光學(xué)元件的距離，來(lái)自波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的向后傳遞的射線可能沒(méi)有命中反射器而撞擊在天花板或墻壁上。這樣的向上的射線對(duì)于間接-直接型燈具將是有用的，其將導(dǎo)致房間的上部空間的亮度增加。 在本實(shí)施例中，沉積在光學(xué)元件的凹面上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以被光學(xué)元件包圍以防止有害的灰塵堆積，其中隨著時(shí)間的推移，這些有害的灰塵堆積可能減少燈具的總的光輸出。如上所述，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料是吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射并且發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射的材料。在示例性實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括單一的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。在可替代的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括多于一個(gè)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料能夠?qū)陌l(fā)光體發(fā)射的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換到相同或不同的光譜區(qū)。在示例性或可替代的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以包括一個(gè)或更多個(gè)磷光體，例如摻雜有鋪的乾招石槽石(YAG:Ce)、摻雜有銪的硫化鍶(SrS:Eu)、摻雜有銪的YAG = Ce磷光體；YAG:Ce磷光體加硒化鎘(CdSe);或從包括鉛(Pb)和硅(Si)的其他材料產(chǎn)生的其他類(lèi)型的量子點(diǎn)；等等。在可替代的實(shí)施例中，磷光體層可以包括其他磷光體、量子點(diǎn)、量子點(diǎn)晶體、量子點(diǎn)納米晶體或其他下轉(zhuǎn)換材料。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以是下轉(zhuǎn)換晶體，而不是與粘合介質(zhì)混合的粉末材料。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層可以包括諸如微球體的附加的散射顆粒，以改進(jìn)不同波長(zhǎng)的光的混合。在可替代的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以由多個(gè)連續(xù)或離散的子層組成，每個(gè)子層包括不同的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。例如，可以通過(guò)安裝、涂覆、沉積、模板印刷、屏幕印刷和任何其他適合的技術(shù)來(lái)形成波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以部分地形成在光學(xué)元件的一個(gè)壁上。本申請(qǐng)中公開(kāi)的所有實(shí)施例可以使用本文中描述的磷光體中的任一個(gè)。通過(guò)使用散熱器可以實(shí)現(xiàn)附加的益處。圖2 (a)至圖2 (C)中示出的實(shí)施例是懸掛式或頭頂式燈具，其通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)附連至表面。例如，可以使用吊線或吊桿(中空或?qū)嵭?來(lái)懸掛燈具。懸掛機(jī)構(gòu)還可以包括電源線、控制線或需要包含在燈具中的其他方面。燈具的電源線和控制線可以與吊線連接在一起或位于桿面。
圖2 (C)圖示了示出散熱器210和LED發(fā)光體202的圖2 (b)的放大圖。散熱器210被示出為附連至LED發(fā)光體202的底部，因?yàn)楸緦?shí)施例被示為懸掛式或頭頂式燈具，所以這實(shí)際上表示散熱器210圍繞LED發(fā)光體202或位于LED發(fā)光體202上方。散熱器210的至少一部分位于由光學(xué)元件206創(chuàng)建的罩的外部。散熱器可以包括一系列翅片?？商娲鼗蚋郊拥?，散熱器可以包括如下網(wǎng)該網(wǎng)從散熱器210延伸并且圍繞LED發(fā)光體202與光學(xué)元件的凹面之間的光學(xué)元件206的外表面的至少一部分。散熱器210可以由本領(lǐng)域中已知的各種散熱材料制造而成，例如鋁、銅和碳纖維。散熱器可以涂上顏色，例如涂上白色以增強(qiáng)或改變材料的散熱性能。散熱器210的至少一部分位于光學(xué)元件206的外部，而散熱器210耦接至內(nèi)部的LED發(fā)光體202。例如，這可以在光學(xué)元件中的與光學(xué)元件的凹面基本上相對(duì)的一端上的臨界點(diǎn)處實(shí)現(xiàn)。該耦接有效地將LED發(fā)光體202基本上保持在光學(xué)元件206內(nèi)，同時(shí)還將光學(xué)兀件206密封閉合。一旦完成組裝,光學(xué)兀件206的內(nèi)部可以是實(shí)心的、真空的、或者可以填充有空氣或惰性氣體。圖3是根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的固態(tài)光源燈具的圖示。由于這樣的燈具僅通過(guò)一個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)懸掛，所以該燈具可以被認(rèn)為是懸吊燈具。因?yàn)樵跓艟邍@其垂直軸環(huán)繞地旋轉(zhuǎn)時(shí)燈具的剖面輪廓基本上是均勻的，所以圖3中示出的懸吊燈具也被認(rèn)為是旋轉(zhuǎn)式燈具配置。當(dāng)然，在燈具圍繞垂直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，其他實(shí)施例可以示出剖面輪廓的變化。在圖3所示的實(shí)施例中，LED陣列312被布置為向下朝著沉積在圓錐形透射光學(xué)元件306上的遠(yuǎn)端波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料304發(fā)射光輻射。在LED陣列312和光學(xué)元件306上面翻轉(zhuǎn)地附連圓錐形反射器308，從而為完整的燈具300提供沙漏外形。在反射器308與光學(xué)元件306之間，散熱器310鄰近于或附連到LED陣列312。在該實(shí)施例中，懸吊型燈具300通過(guò)單一的懸掛機(jī)構(gòu)330懸掛在照明位置。散熱器310可以用來(lái)機(jī)械地支承輻射發(fā)光源(在本實(shí)施例中為L(zhǎng)ED陣列312)，并且用于散熱目的。圖4 Ca)至圖4 Cf)圖示根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的以一個(gè)或更多個(gè)光源、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散熱器、光學(xué)元件和反射器為特征的各種燈具配置的剖面圖。如所示出的，光源可以是布置在反射器與光學(xué)元件之間的一個(gè)發(fā)光體。圖4 (a)示出了使用一個(gè)發(fā)光體將光投向沉淀在三角形光學(xué)元件上或與三角形光學(xué)元件集成在一起的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的實(shí)施例。圖4 (a)和圖4 (f)示出了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料可以沉積在光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)表面上或與光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)表面集成在一起的本發(fā)明的實(shí)施例。如圖4 (a)至圖4 (f)中示出的以及上面所說(shuō)明的，光學(xué)元件可以采用許多其他形狀。在圖4 (a)至圖4 (f)示出的燈具實(shí)施例中的每個(gè)中，由光源發(fā)射的一些光輻射可以向后朝著光源被反射為未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射。經(jīng)轉(zhuǎn)換的光可以向前傳遞或向后傳遞。另外，一些光可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換而穿過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料傳遞(即，未經(jīng)轉(zhuǎn)換的傳送輻射)。通過(guò)捕獲下轉(zhuǎn)換光的向前傳遞部分和向后傳遞部分兩者，可以提高系統(tǒng)效率。類(lèi)似地，當(dāng)使用一個(gè)或更多個(gè)反射器時(shí)，可以調(diào)節(jié)下轉(zhuǎn)換材料和反射器的位置以確保來(lái)自光源的光均勻地撞擊下轉(zhuǎn)換材料，以產(chǎn)生均勻的白光并且使得更多的光離開(kāi)器件。與此同時(shí)，將下轉(zhuǎn)換材料布置為遠(yuǎn)離光源防止了光向后反饋回到光源中。因此，進(jìn)一步使光源處的熱最小化，并且導(dǎo)致增加的光輸出和壽命。可以以任何方式來(lái)配置光學(xué)元件和反射器的形狀、以及發(fā)光體的位置和數(shù)量，以與已知技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)增加的光產(chǎn)量、增強(qiáng)的光效率以及提高的能量利用率。圖5 Ca)至圖5 (c)圖示根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的以一個(gè)或更多個(gè)光源、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料、散熱器、光學(xué)元件和反射器為特征的各種燈具配置的剖面圖。如所示出的，可以使 用大量的光源。例如，圖5 (a)至圖5 (d)示出了各自具有多個(gè)發(fā)光體502的實(shí)施例。圖5Ca)示出了使用兩個(gè)發(fā)光體502將光投向沉積在五邊形光學(xué)元件上或與五邊形光學(xué)元件集成在一起的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的實(shí)施例。發(fā)光體502附連至散熱器510。發(fā)光體502布置在與光學(xué)元件506的沉積有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504的表面基本上相對(duì)的光學(xué)元件506的一個(gè)或更多個(gè)表面上。在該配置中，發(fā)光體502布置在波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504與反射器508之間。發(fā)光體502朝著波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504發(fā)射光輻射，其中，至少一些光輻射被轉(zhuǎn)換并且沿著發(fā)光體的方向向后傳遞。反射器508被布置成將向后傳遞的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射中的至少一部分反射到期望的環(huán)境，即照明區(qū)域。在圖5 (a)所示的配置中，除了向前傳遞的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射之外，反射器還反射向后傳遞的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射，以對(duì)期望區(qū)進(jìn)行照明。在圖5 (b)中將圖5 (a)所示的五邊形光學(xué)元件翻轉(zhuǎn)。圖5 (C)和圖5 (d)示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的燈具的其它配置。圖5 (c)和圖5 (d)所示的光學(xué)元件也可以被看作五邊形光學(xué)元件，但是具有內(nèi)凹的三角形輪廓而不是外突的三角形輪廓。在圖5 (a)至圖5 (d)所示的燈具實(shí)施例的每個(gè)中，使用了多個(gè)發(fā)光體502，其中每個(gè)發(fā)光體都附連有散熱器510。圖5 (b)不出了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504沉積在光學(xué)兀件506的一個(gè)表面上或與光學(xué)元件506的一個(gè)表面集成在一起的實(shí)施例，而圖5 (c)示出了波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504沉積在光學(xué)元件506的多個(gè)表面上或與光學(xué)元件506的多個(gè)表面集成在一起的實(shí)施例。在圖5(d)所示的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料504沉積在與具有發(fā)光體502的表面垂直的光學(xué)元件506的單一表面上。在圖5 (a)至圖5 (d)所不的實(shí)施例中，由發(fā)光體502發(fā)射的一些光福射可以向后朝著光源被反射為未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光福射。經(jīng)轉(zhuǎn)換的光可以向前傳遞或向后傳遞。另外，一些光可以不經(jīng)轉(zhuǎn)換而穿過(guò)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料傳遞(即，未經(jīng)轉(zhuǎn)換的傳送輻射)。在圖
5(b)和圖5 (c)所示的實(shí)施例中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料沉積在光源與反射器之間的光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)表面上。在這樣的實(shí)施例中，反射器捕獲并且反射下轉(zhuǎn)換光輻射的向前傳遞部分。允許下轉(zhuǎn)換光輻射的向后傳遞部分穿過(guò)光學(xué)元件的透射表面。通過(guò)捕獲下轉(zhuǎn)換光的向前傳遞部分和向后傳遞部分兩者，可以提高系統(tǒng)效率。如上所述，可以以任何方式來(lái)配置光學(xué)元件和反射器的形狀、以及發(fā)光體的位置和數(shù)量，以與已知技術(shù)相比實(shí)現(xiàn)增加的光產(chǎn)量、增強(qiáng)的照明效率和提高的能量利用率。本發(fā)明的燈具可以合并具有無(wú)數(shù)形狀和尺寸的一個(gè)或更多個(gè)反射器。圖6 (a)至圖6 (c)圖示根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例的具有不同形狀的反射器的各種燈具的剖面視圖。這樣的反射器既可以與例如圖2 (a)以及圖6 (a)至圖6 (C)所示的擠壓型燈具一起使用，也可以與圖3所示的旋轉(zhuǎn)型燈具一起使用。除了擠壓式或旋轉(zhuǎn)式燈具以外，本發(fā)明的SPE燈具的光學(xué)元件還可以具有多個(gè)邊。例如，光學(xué)元件可以具有正方形、矩形、梯形、五邊形、六邊形或八邊形等結(jié)構(gòu)形狀。具有這些結(jié)構(gòu)形狀中的任一個(gè)的光學(xué)元件可以合并到本發(fā)明的實(shí)施例中的任一個(gè)中。圖7 (a)和圖7 (b)圖示使用以發(fā)光體陣列712為特征的SPE技術(shù)的本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例。圖7 (a)和圖7 (b)分別圖示當(dāng)用作壁燈和用作懸掛的吊燈的實(shí)施例。這里，安裝燈具的墻壁或天花板可以起反射器的作用。圖7 (C)示出了針對(duì)兩個(gè)實(shí)施例的剖面圖。如所示出的，SPE燈具包括沉積有波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料層704的光學(xué)元件706。可以使用 具有高透射量(即，低反射涂層)的反射器708 (例如透明的蓋)，來(lái)控制燈具的輸出光譜以及提供期望的美觀性。圖7 (d)圖示圖7 (c)的放大圖，其示出散熱器、光學(xué)元件和固態(tài)發(fā)光二極管(LED)。在散熱器上可以安裝LED或LED陣列?？梢允褂脵C(jī)械部件或懸掛機(jī)構(gòu)來(lái)支承散熱器并且將燈具附連到墻壁或天花板上。圖8 (a)圖示使用SPE技術(shù)的本發(fā)明的又一示例性實(shí)施例。圖8 (a)圖示使用固態(tài)發(fā)光體和遠(yuǎn)端波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的另一高效燈具。圖8 (b)是圖8 (a)中的燈具的剖面圖。如所示出的，燈具包括遠(yuǎn)離光輻射發(fā)光體802的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料804。發(fā)光體802和波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料804兩者附連至光學(xué)元件806或與光學(xué)元件806集成在一起。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料804可以是磷光體?？梢允褂梅瓷淦?08來(lái)控制輸出光束分布，并且提高光束的顏色均勻性。如上所說(shuō)明的，散熱器810可以用于安裝發(fā)光體802以及用于散熱。使用懸掛機(jī)構(gòu)830將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料804懸掛在由光學(xué)兀件806創(chuàng)建的罩內(nèi)發(fā)光體802的上方。懸掛機(jī)構(gòu)830還可以用于將SPE燈具安裝到墻壁或天花板上。出于包括改進(jìn)光束控制、光效率和美觀性的多個(gè)理由，多個(gè)反射器可以單獨(dú)使用、或作為復(fù)合反射面一起使用。圖8 (c)圖示合并復(fù)合反射器808的實(shí)施例的剖面圖。圖8 (a)至圖8 (c)所示的SPE燈具的典型應(yīng)用是嵌入式筒燈、懸吊式筒等和軌道筒燈。圖9 (a)和圖9 (b)圖示包括多個(gè)SPE燈具作為SPE燈系統(tǒng)或組件的本發(fā)明的其它實(shí)施例。SPE燈系統(tǒng)可以由一個(gè)或更多個(gè)SPE燈具組成，如圖2至圖8中所示的那些SPE燈具。該SPE燈系統(tǒng)內(nèi)的SPE燈具可以相同或不同。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以想到的，可以經(jīng)由光學(xué)元件、反射器、散熱器、懸掛機(jī)構(gòu)或經(jīng)由其他已知的部件來(lái)連接各個(gè)SPE燈具。來(lái)自LED光源和加入燈具中的其他必需的電子元件的熱量限制了能夠以可靠性能使用的LED的總體容量，因此，限制了產(chǎn)生的光的量。本發(fā)明的實(shí)施例如此放置LED源和散熱器，使得更多的由LED產(chǎn)生的熱消散到環(huán)境中。該布置使得能夠產(chǎn)生更大量的光，同時(shí)確保維持LED和電子元件的適當(dāng)?shù)墓ぷ鳒囟?。與在完全封閉的照明設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的益處相t匕，該布置對(duì)于將SPE燈具用在開(kāi)放的照明設(shè)備中的應(yīng)用來(lái)說(shuō)甚至?xí)佑幸妗Ｈ缫郧八龅?，命中下轉(zhuǎn)換材料的輻射能量可以轉(zhuǎn)換為更高的波長(zhǎng)輻射，并且當(dāng)混合時(shí)，它將提供與傳統(tǒng)燈具產(chǎn)生的光類(lèi)似的白光。最終的光輸出的光譜取決于波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。總的光提取取決于到達(dá)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的光的量、波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換層的厚度、和光學(xué)元件和反射器的材料與設(shè)計(jì)?？梢砸灶A(yù)期實(shí)現(xiàn)SPE燈具的性能和美觀性目標(biāo)的任何方式，來(lái)確定這些部件的形狀和尺寸。下面的示例和表格詳述了由本發(fā)明的SPE燈具實(shí)現(xiàn)的效率和光輻射改進(jìn)。示例在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中，實(shí)施了采用SPE技術(shù)的LED封裝件。與典型的常規(guī)白色LED封裝件(其中，下轉(zhuǎn)換磷光體散布在光源或芯片的周?chē)?不同，在本發(fā)明的SPE封裝件中，磷光層被移動(dòng)為遠(yuǎn)離芯片，在芯片與磷光體之間留下透明介質(zhì)?？山?jīng)由射線追蹤分析來(lái)確定用于這樣的封裝件的有效的幾何形狀。不需要贅述的是，SPE封裝件需要不同的磷光體密度來(lái)產(chǎn)生具有與常規(guī)的白色LED封裝件類(lèi)似的色度坐標(biāo)的白光。該差異是由混合具有不同光譜的傳送光與向后反射光的SPE封裝件所導(dǎo)致的，而常規(guī)的封裝件主要使用傳送光。進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬以確定使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的SPE燈具的光輸出改進(jìn)。圖10·(a)中所示的燈具模型安裝在射線追蹤軟件中。圖10 (a)所示的燈具模型與圖2 (a)所示的類(lèi)似，但是沒(méi)有一個(gè)或更多個(gè)反射器。為了清楚起見(jiàn)，將參考圖2 (a)來(lái)詳述所分析的燈具的配置。藍(lán)色LED陣列212被透明的光學(xué)元件206包圍。磷光體波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料204附著或沉積到光學(xué)元件206的底部處的凹面上。選擇磷光體密度以實(shí)現(xiàn)1931CIE圖的黑體軌跡上的6500開(kāi)爾文相關(guān)色溫(CCT)。圖16圖示模型的一些追蹤射線。通過(guò)將藍(lán)色LED改變?yōu)橄嗤瑪?shù)量的白色LED來(lái)建模另一種燈具。將磷光層改變?yōu)榫哂邢嗤叽绲穆潴w。白色LED包括藍(lán)色LED芯片和散布在藍(lán)色LED芯片周?chē)牧坠怏w。來(lái)自白色LED中的藍(lán)色LED芯片的輻射能量和發(fā)射光束角與來(lái)自SPE燈具中使用的藍(lán)色LED的輻射能量和發(fā)射光束角是相同的。白色LED中的CCT值和色度坐標(biāo)與SPE燈具中的CCT值和色度坐標(biāo)是相同的。下面的表I示出了該對(duì)比分析的結(jié)果表I :對(duì)比分析的結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種散射光子提取燈具，包括 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有第一表面和從所述第一表面延伸的至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁； 用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，所述光源布置在與所述光學(xué)元件的所述第一表面相對(duì)的所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁的一端上； 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在所述光學(xué)元件的所述第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由所述光源發(fā)射的所述短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及 一個(gè)或更多個(gè)反射器，所述反射器被布置成與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得所述光源布置在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與所述反射器之間，用于反射通過(guò)所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁從所述光學(xué)元件提取的輻射中的至少一些； 其中，所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁在一端連接至包含所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的所述第一表面，并且在另一端連接至所述光源，以及其中，所述基本上透明的側(cè)壁被配置為將從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到所述發(fā)光裝置的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈具，還包括布置在所述至少一個(gè)透明側(cè)壁上的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈具，還包括附連到所述光源或鄰近于所述光源的散熱器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燈具，其中，所述散熱器在一側(cè)附連到所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁，并且在另一側(cè)附連到一個(gè)或更多個(gè)反射器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈具，其中，所述燈具是擠壓式發(fā)光燈具或旋轉(zhuǎn)式發(fā)光燈具。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燈具，還包括一個(gè)或更多個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)。
7.—種擠壓式散射光子提取燈具,包括 用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，所述光源包括一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體； 細(xì)長(zhǎng)的管狀光學(xué)元件，其具有至少一個(gè)基本上透明的表面； 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在所述光學(xué)元件的至少一個(gè)表面上或與所述光學(xué)元件的至少一個(gè)表面集成在一起，并且遠(yuǎn)離所述光源，用于接收和下轉(zhuǎn)換由所述光源發(fā)射的所述短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及 一個(gè)或更多個(gè)反射器，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器被布置成與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得所述光源布置在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與所述反射器之間，用于反射所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的后向傳遞部分中的至少一些； 其中，所述燈具被配置成使得一些輻射可向后朝著所述光源被反射為未經(jīng)轉(zhuǎn)換的光輻射，一些光可不經(jīng)轉(zhuǎn)換而通過(guò)所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料傳遞，以及一些輻射被所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料轉(zhuǎn)換并且可被所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向前傳遞或向后傳遞； 以及其中，所述燈具被配置成通過(guò)所述光源、光學(xué)元件和反射器的布置，捕獲基本上所有的向前傳遞的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光和向后傳遞的經(jīng)轉(zhuǎn)換的光。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具，還包括附連到所述光源或鄰近于所述光源的散熱器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具，其中，所述散熱器在一側(cè)附連到所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁，并且在另一側(cè)附連到一個(gè)或更多個(gè)反射器。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燈具，其中，所述燈具可安裝在墻壁上或懸掛在頭頂上。
11.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述光源包括至少一個(gè)半導(dǎo)體發(fā)光二極管。
12.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述光源是半導(dǎo)發(fā)光二極管，包括發(fā)光二極管(LED)、激光二極管(LD)或共振腔發(fā)光二極管(RCLED)之一。
13.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述光源是多于一個(gè)發(fā)光二極管(LED)的陣列。
14.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料選自于磷光體、量子點(diǎn)、量子點(diǎn)晶體和量子點(diǎn)納米晶體。
15.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述光學(xué)元件具有來(lái)自于球形、拋物形、圓錐形和橢圓形的三維形狀和/或來(lái)自于三角形、六邊形、梯形、半圓形和半橢圓形的剖面形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述光學(xué)元件可為來(lái)自于空氣、玻璃和丙烯酸樹(shù)脂的基本上透明并且透光的介質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求I或7所述的燈具，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器具有選自于球形、拋物形、圓錐形和橢圓形的幾何形狀。
18.—種散射光子提取燈具,包括 用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，所述光源包括附連到第一光學(xué)元件的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體； 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在第二光學(xué)元件上或與所述第二光學(xué)元件集成在一起，用于接收和下轉(zhuǎn)換由所述光源發(fā)射的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及 反射表面，所述反射表面在一側(cè)附連到所述第一光學(xué)元件以形成包含所述第二光學(xué)元件和所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的反射罩，用于反射所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的后向傳遞部分中的至少一些； 其中，所述第二光學(xué)元件和所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料懸掛在所述反射表面內(nèi)并且遠(yuǎn)離所述光源。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的散射光子提取燈具，還包括散熱器，所述散熱器附連到所述光源或鄰近于所述光源，并且至少部分地位于所述反射罩的外部。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的散射光子提取燈具，其中，所述反射罩具有來(lái)自于三角形、六邊形、梯形、半圓形和半橢圓形的剖面形狀。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的散射光子提取燈具，其中，所述反射罩是具有多于一個(gè)幾何形狀的復(fù)合反射面。
22.—種散射光子提取燈系統(tǒng)，包括 多個(gè)發(fā)光燈具，每個(gè)包括 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有第一表面和從所述第一表面延伸的至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁； 用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，所述光源布置在與所述光學(xué)元件的所述第一表面相對(duì)的所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁的一端上； 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在所述光學(xué)元件的所述第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由所述光源發(fā)射的所述短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向后傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及 一個(gè)或更多個(gè)反射器，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器被布置成與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)，使得所述光源布置在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與所述反射器之間，用于反射通過(guò)所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁從所述光學(xué)元件提取的輻射中的至少一些； 其中，所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁在一端連接至包含所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的所述第一表面，并且在另一端連接至所述光源，以及其中，所述基本上透明的側(cè)壁被配置為將從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到所述發(fā)光燈具的外部。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈系統(tǒng)，還包括 一個(gè)或更多個(gè)反射器，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器被布置成與所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料中的每個(gè)相對(duì)，使得所述光源布置在所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與所述反射器之間，或者被布置在所述反射器上。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈系統(tǒng)，還包括附連到所述光源或鄰近于所述光源的散熱器。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈系統(tǒng)，其中，所述散熱器在一側(cè)附連到所述至少一個(gè)基本上透明的側(cè)壁，并且在另一側(cè)附連到一個(gè)或更多個(gè)反射器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的燈系統(tǒng),其中，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器將多于一個(gè)的發(fā)光燈具連接在一起。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的燈系統(tǒng)，其中，所述多于一個(gè)的發(fā)光燈具相同或不同。
28.一種散射光子提取燈具，包括 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件具有第一表面、和一個(gè)或更多個(gè)第二表面，所述第一表面具有兩個(gè)相對(duì)的邊，其中，所述一個(gè)或更多個(gè)第二表面相切地或垂直地連接于所述第一表面的每個(gè)邊； 用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體，所述一個(gè)或多個(gè)發(fā)光體布置在所述光學(xué)元件的所述一個(gè)或更多個(gè)第二表面上； 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在所述光學(xué)元件的所述第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由所述發(fā)光體發(fā)射的所述短波長(zhǎng)輻射中的至少一些，以及向前傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及 一個(gè)或更多個(gè)反射器，所述一個(gè)或更多個(gè)反射器被布置成與所述一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體相對(duì)，使得所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料布置在所述一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體與所述反射器之間，用于反射通過(guò)所述光學(xué)元件向前傳遞的輻射中的至少一些； 其中，所述一個(gè)或更多個(gè)第二表面各自在一端連接至包含所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的所述第一表面，并且在另一端連接至所述一個(gè)或更多個(gè)反射器，以及其中，所述一個(gè)或更多個(gè)第二表面被配置成將從所述波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料向后傳遞的輻射傳送到所述發(fā)光燈具的外部。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燈具，還包括附接至或鄰近于所述一個(gè)或更多個(gè)發(fā)光體的散熱器。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燈具，其中，所述燈具是擠壓式發(fā)光燈具或旋轉(zhuǎn)式發(fā)光燈具。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的燈具，還包括一個(gè)或更多個(gè)懸掛機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種散射光子提取燈具，包括具有第一表面的光學(xué)元件；用于發(fā)射短波長(zhǎng)輻射的光源，該光源被布置成與光學(xué)元件的第一表面相對(duì)、垂直或相切；波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其布置在光學(xué)元件的第一表面上，用于接收和下轉(zhuǎn)換由光源發(fā)射的短波長(zhǎng)輻射中的至少一些并且傳遞所接收到的并且下轉(zhuǎn)換的輻射中的一部分；以及布置成與波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料相對(duì)的一個(gè)或更多個(gè)反射器器。散射光子提取燈系統(tǒng)包括多個(gè)發(fā)光燈具。在本發(fā)明的實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料被布置成遠(yuǎn)離光源，并且用來(lái)吸收一個(gè)光譜區(qū)中的輻射和發(fā)射另一個(gè)光譜區(qū)中的輻射。通過(guò)捕獲短波長(zhǎng)和下轉(zhuǎn)換的輻射來(lái)提高照明效率。
文檔編號(hào)F21V13/12GK102792094SQ201180013506
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月11日
發(fā)明者朱依婷, 納達(dá)拉賈·納倫德蘭, 讓·保羅·弗雷西尼耶, 顧益民 申請(qǐng)人:倫斯萊爾工藝研究院