Led燈上制造燈絲效果的側(cè)發(fā)光導(dǎo)管技術(shù)的制作方法
【專利摘要】燈（10）包括與散熱器進(jìn)行熱傳輸?shù)闹辽賰蓚€(gè)發(fā)光二極管（12、40）。還提供一種接收從發(fā)光二極管（12、40）所發(fā)射的光的半透明外殼（14）。光導(dǎo)（16）定位成接收從發(fā)光二極管的至少一個(gè)（12）所發(fā)射的光。光導(dǎo)（16）包括離開散熱器朝外殼（14）的內(nèi)部延伸的第一支柱以及相對(duì)于第一支柱成角度的發(fā)光第二支柱。第二支柱能夠至少基本上垂直于燈（10）的縱軸。
【專利說明】LED燈上制造燈絲效果的側(cè)發(fā)光導(dǎo)管技術(shù)
【背景技術(shù)】
[0001]包括發(fā)光二極管(LED)的固態(tài)照明技術(shù)長(zhǎng)期以來一直被看作是產(chǎn)生具有比常規(guī)白熾燈要大的能量效率以及比常規(guī)緊湊熒光燈要少的不利環(huán)境影響的燈的方式。相應(yīng)地，引入了使用固態(tài)照明技術(shù)的許多所謂改型燈。
[0002]但是，從客戶的觀點(diǎn)來看，這些固態(tài)改型燈的顯著缺點(diǎn)在于，它們沒有常規(guī)白熾燈的外觀。此外，LED主要提供點(diǎn)源光分布。為了提供傳統(tǒng)白熾燈泡的一般外觀，涂層能夠設(shè)置在燈殼上，以創(chuàng)建朗伯光分布(lambertian light distribution)。但是,沒有創(chuàng)建燈絲生成光的傳統(tǒng)白熾外觀。對(duì)于意在替代常規(guī)燭臺(tái)樣式(candelabra-style)白熾燈的改型，情況尤其是這樣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]按照第一實(shí)施例,提供一種燈。該燈包括與散熱器進(jìn)行熱傳輸?shù)闹辽賰蓚€(gè)發(fā)光二極管。還提供一種接收從發(fā)光二極管所發(fā)射的光的半透明外殼。光導(dǎo)定位成接收從發(fā)光二極管的至少一個(gè)所發(fā)射的光。光導(dǎo)包括離開散熱器朝外殼內(nèi)部延伸的第一支柱以及相對(duì)于第一支柱成角度的發(fā)光第二支柱。第二支柱能夠至少基本上垂直于燈的縱軸。
[0004]按照第二實(shí)施例，提供一種包括至少基本上圍繞光導(dǎo)的透明外殼的燈。光導(dǎo)包括第一支柱，其中第一端與發(fā)光二極管具有光接收關(guān)系。光導(dǎo)包括第二支柱，其相對(duì)于第一支柱成角度，并且定向成至少基本上垂直于燈的縱軸。第二支柱還包括使光從其中發(fā)射的元件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是典型燈實(shí)施例的截面中的部分側(cè)視圖；以及 圖2是圖1的燈的截面中的部分頂視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006]現(xiàn)在參照?qǐng)D1和圖2，燈組件10包括第一對(duì)發(fā)光二極管(LED) 12，其設(shè)置在外殼14中。外殼14可由介電材料、例如聚合物或玻璃來形成。設(shè)想外殼14能夠是透明或者半透明的。當(dāng)預(yù)期傳統(tǒng)燭臺(tái)樣式燈時(shí)，可選擇透明形式。在外殼上包含光漫射涂層以創(chuàng)建光分布的更為朗伯樣式時(shí)，選擇半透明。LEDf 12將光發(fā)射到光導(dǎo)16中。
[0007]光導(dǎo)能夠是柱狀結(jié)構(gòu)，光線經(jīng)過其通過全內(nèi)反射來弓I導(dǎo)或傳送。全內(nèi)反射防止光從光導(dǎo)內(nèi)側(cè)傳遞到光導(dǎo)外側(cè)。當(dāng)光以比臨界角要大的角照射于光導(dǎo)與圍繞光導(dǎo)的大氣之間的界面時(shí)，全內(nèi)反射發(fā)生。臨界角是光導(dǎo)的介質(zhì)和周圍大氣的介質(zhì)的折射率的函數(shù)。光導(dǎo)16能夠由諸如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或者其它適當(dāng)塑料之類的透光材料來形成。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)包括附連端18，其具有限定包圍LED 12的腔19的端壁，以基本上捕獲LED所生成的全部光。附連端18與印刷電路板20 (其上安裝LED 12)緊密配合。印刷電路板提供到LED的電連接，并且能夠是金屬核印刷電路板(MCPCB)，以提供散熱。在這點(diǎn)上，散熱能夠只包括MCPCB或者其它典型放熱裝置，例如與MCPCB進(jìn)行熱傳輸?shù)臒岷?br> 散翼片。
[0009]透明環(huán)氧樹脂21能夠填充腔19，并且將光導(dǎo)管16的光附連端18固定到LED 12和電路板20,以及將光導(dǎo)16定向成接收發(fā)光二極管12所發(fā)射的光。光經(jīng)過光導(dǎo)16、經(jīng)由全內(nèi)反射從附連端18傳送到遠(yuǎn)程端24。光導(dǎo)16能夠是整體注入模塑部件。為了從光導(dǎo)生成可見光，有可能將磷或其它波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與LED 12關(guān)聯(lián)。備選地，將波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料與光導(dǎo)管16關(guān)聯(lián)是可選的?？深A(yù)期光導(dǎo)管發(fā)射光具有大約2700K至10000K的范圍中的色溫度CCT。
[0010]光導(dǎo)16的遠(yuǎn)程端24能夠包括內(nèi)部或外部反射條或者其它表面元件，其反射照射于表面元件的光。反射光的至少一部分以比光導(dǎo)一大氣界面的臨界角要小的角到達(dá)光導(dǎo)的外表面與周圍大氣之間的界面，從而允許光作為發(fā)射光從光導(dǎo)逸出。
[0011]單獨(dú)反射表面元件28的帶或圖案26能夠設(shè)置在光導(dǎo)16的遠(yuǎn)程端24上。表面元件28可相互分離。表面兀件28可印刷或者以其它方式附于光導(dǎo)16的外表面30。備選地，表面兀件28可在光導(dǎo)16的內(nèi)側(cè)形成。
[0012]在一個(gè)實(shí)施例中，表面元件28反射照射于表面元件28的光。例如，經(jīng)過光導(dǎo)16傳送的光的至少一部分到達(dá)表面元件28，并且由表面元件28來反射或散射。由表面元件所反射的至少一部分可作為發(fā)射光32離開光導(dǎo)16。發(fā)射光32可沿?zé)艨v軸34的橫向的方向從光導(dǎo)16發(fā)出。當(dāng)然,發(fā)射光32可沿多種方向從光導(dǎo)16發(fā)出。
[0013]表面元件28的圖案26可沿光導(dǎo)遠(yuǎn)程端24的長(zhǎng)度、按照形狀和分布的一個(gè)或多個(gè)來設(shè)置，以便提供從光導(dǎo)16發(fā)出的光32的預(yù)期分布。發(fā)射光32可具有通過長(zhǎng)度和投影角所限定的分布。長(zhǎng)度表示沿光導(dǎo)16的遠(yuǎn)程端、在與橫向軸38平行的方向、光32在縱軸的橫向的方向從光導(dǎo)16發(fā)出的距離。投影角是光在光導(dǎo)16的表面上延伸的徑向距離。在一個(gè)典型實(shí)施例中，分布角從大約30°延伸到大約330° (其中0°面向印刷電路板)，以提供通常與白熾燈絲關(guān)聯(lián)的光圖案。
[0014]備選地，與成型元件相反，表面元件28可包括光透射元件，其具有與光導(dǎo)16的折射率不同的折射率。表面元件28與光導(dǎo)16之間的界面可改變?nèi)珒?nèi)反射所需的臨界角。例如，表面元件28可具有增加光導(dǎo)16與表面元件28之間的界面處的臨界角的折射率。增加臨界角可減少光導(dǎo)16中內(nèi)部反射的光量，并且可增加從光導(dǎo)16發(fā)出的光量。由表面元件28反射的光可經(jīng)過表面兀件28從光導(dǎo)16發(fā)出。例如,發(fā)出的折射光可在接近光導(dǎo)16的光導(dǎo)16的同一側(cè)(其上設(shè)置表面兀件28)上離開光導(dǎo)16。
[0015]通過控制表面元件28或圖案26的大小和/或密度，可沿縱軸38控制發(fā)射光32的量。例如，光32可從光導(dǎo)16發(fā)出，使得不存在發(fā)射光32的強(qiáng)度的可感知梯度，或者它可設(shè)計(jì)成在接近縱軸34時(shí)作為橫向軸38的強(qiáng)度的增加。
[0016]燈組件10還包括一對(duì)輔助LED 40，其設(shè)置在印刷電路板20上。LED 40發(fā)射光，其直接輻射到外殼14上。在一個(gè)實(shí)施例中，LED 40能夠以第一輻射進(jìn)行發(fā)射，以激勵(lì)與外殼14關(guān)聯(lián)的磷光材料42 (或者其它光轉(zhuǎn)換材料)，供轉(zhuǎn)換為預(yù)期可見光譜(例如白光)。備選地，磷光材料能夠與LED 40直接關(guān)聯(lián)，例如直接涂敷于其上。作為另一選項(xiàng)，應(yīng)當(dāng)利用多個(gè)彩色LED裝置，其中每個(gè)的輻射光經(jīng)過混合，以得到預(yù)期光譜輸出(例如R-G-B混合以產(chǎn)生白光)。當(dāng)然，燈并不局限于任何特定數(shù)量的輔助LED或者光導(dǎo)照射LED。電子封裝(未示出)能夠設(shè)置在連接器底座44中。
[0017] 參照優(yōu)選實(shí)施例描述了示范實(shí)施例。顯而易見，通過閱讀和理解前面的詳細(xì)描述，修改和變更將是本領(lǐng)域的技術(shù)人員會(huì)想到的。預(yù)期示范實(shí)施例被理解為包括所有這類修改和變更，只要它們落入所附權(quán)利要求或其等效物的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種燈，包括與散熱器進(jìn)行熱傳輸?shù)闹辽賰蓚€(gè)發(fā)光二極管、定位成接收從所述發(fā)光二極管所發(fā)射的光的半透明外殼、定位成接收從所述至少兩個(gè)發(fā)光二極管中的至少一個(gè)所發(fā)射的光的光導(dǎo)，所述光導(dǎo)包括從鄰近所述散熱器朝所述外殼的內(nèi)部延伸的第一支柱以及相對(duì)于所述第一支柱成角度的第二支柱，所述第二支柱至少基本上垂直于所述燈的縱軸，所述第二支柱從所述光導(dǎo)發(fā)射光。
2.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述第一支柱至少基于上平行于所述燈的所述縱軸。
3.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述光導(dǎo)還包括從鄰近所述散熱器朝所述外殼的所述內(nèi)部延伸的第三支柱，所述第三支柱與所述第二支柱相交。
4.如權(quán)利要求3所述的燈，其中，所述第三支柱在與所述第一支柱相交的一端的相反一端與所述第二支柱相交。
5.如權(quán)利要求1所述的燈，還包括將光發(fā)射到所述第三支柱中的發(fā)光二極管。
6.如權(quán)利要求3所述的燈，其中，所述第一和第三支柱具有至少基本上全內(nèi)反射。
7.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，至少一個(gè)發(fā)光二極管將至少其合格光的主要部分直接發(fā)射到所述外殼上。
8.如權(quán)利要求7所述的燈，還包括與所述外殼關(guān)聯(lián)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料，其通過所述至少一個(gè)發(fā)光二極管所發(fā)射的光來激勵(lì)，并且以不同光譜發(fā)射光。
9.如權(quán)利要求7所述的燈，還包括與所述至少一個(gè)發(fā)光二極管關(guān)聯(lián)的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
10.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述散熱器包括MCPCB。
11.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料設(shè)置在所述發(fā)光二極管與所述光導(dǎo)之間。
12.如權(quán)利要求1所述的燈，其中，所述光導(dǎo)包括波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
13.—種燈，包括至少基本上包圍光導(dǎo)的半透明外殼，所述光導(dǎo)包括第一支柱，該第一支柱包括與至少一個(gè)發(fā)光二極管處于光接收關(guān)系的第一端的第一支柱，所述光導(dǎo)包括相對(duì)于所述第一支柱成角度并且定向成至少大體垂直于所述燈的縱軸的第二支柱，所述第二支柱包括使光離開所述光導(dǎo)的元件。
14.如權(quán)利要求13所述的燈，其中，所述外殼是透明的。
15.如權(quán)利要求14所述的燈，其中，所述光導(dǎo)的所述第一支柱包括接納所述發(fā)光二極管的腔。
16.如權(quán)利要求13所述的燈，其中，所述光導(dǎo)包括與所述第二支柱相交的第三支柱，所述第三支柱與另外的發(fā)光二極管處于光接收關(guān)系。
17.如權(quán)利要求16所述的燈，其中，所述光導(dǎo)大體為u形。
18.如權(quán)利要求13所述的燈，其中，所述元件包括反射器。
19.如權(quán)利要求13所述的燈，其中，所述第二支柱是至少大體柱狀的，并且光在所述第二支柱周圍大約30°與330°之間離開，其中所述第二支柱的0°取向有利于所述發(fā)光二極管。
【文檔編號(hào)】F21V8/00GK103975189SQ201180075479
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】高鴻磊, Z.王, Y.商, C.許, 牛爽 申請(qǐng)人:通用電氣照明解決方案有限責(zé)任公司