帶具有球形幾何形狀的漫射體的led燈的制作方法
【專利摘要】描述了燈的實(shí)施例，其使用發(fā)光二極管(LED)來生成與白熾燈一致的強(qiáng)度分布。在一個實(shí)施例中，燈(100)包括漫射體(108)，漫射體(108)具有帶光反射上部(110)和光透射下部(112)的球形幾何形狀。燈(100)還包括熱管理系統(tǒng)，其具有圍繞漫射體(108)環(huán)形地設(shè)置的多個光活性散熱元件(118)。在一個示例中，散熱元件(118)與漫射體(108)間隔開來促進(jìn)對流散熱。
【專利說明】帶具有球形幾何形狀的漫射體的LED燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開內(nèi)容的主題涉及光照和光照裝置，并且更具體地涉及使用發(fā)光二極管 (LED)的燈，其中實(shí)施例呈現(xiàn)出與普通白熾燈一致的強(qiáng)度分布。

【背景技術(shù)】
[0002] 白熾燈（例如，整體式白熾燈和鹵素?zé)簦┙?jīng)由螺紋基座連接器（在白熾燈泡的背 景下有時稱為"愛迪生基座"）、卡口型基座連接器（即，在白熾燈泡的情況是卡口基座）、 或其它標(biāo)準(zhǔn)的基座連接器來與燈座匹配。這些燈通常為整體包裝的形式，其包括以標(biāo)準(zhǔn)電 能（例如，110V和/或220V AC和/或12V DC)操作的構(gòu)件。在白熾燈和鹵素?zé)舻那闆r下， 這些構(gòu)件最小，因?yàn)闊舭ㄔ诟邷叵虏僮髑覍⒍嘤嗟臒嵊行У剌椛涞江h(huán)境中的白熾燈絲。 許多白熾燈為全向性光源。這些類型的燈提供大致一致的光強(qiáng)度分布（或〃強(qiáng)度分布"） 的光。此類燈得到了多種應(yīng)用，如，在桌燈、臺燈、裝飾燈、吊燈、頂燈和需要沿所有方向的光 的均勻分布的其它應(yīng)用中。
[0003] 固態(tài)光照技術(shù)如LED或基于LED的裝置通常具有優(yōu)于白熾燈的性能。該性能可通 過例如以流明每電瓦特（LPW)測量的其有效壽命（例如，在時間內(nèi)的其流明保持和其穩(wěn)定 性）和較高效力來量化。例如，白熾燈的壽命通常在大約1000到5000小時的范圍中，而使 用基于LED的裝置的光照裝置能夠操作超過25, 000小時，且或許高達(dá)100, 000小時或更 高；而白熾燈和鹵素?zé)舻男ЯνǔＴ?0到30LPW的范圍中，基于LED的裝置現(xiàn)今可具有40 至IJ 100LPW的效力，且在將來甚至更高。
[0004] 令人遺憾的是，基于LED的裝置在性質(zhì)上是高度定向的。普通LED裝置是平的，且 僅從一側(cè)發(fā)光。因此，盡管性能優(yōu)異，但制造作為白熾燈替換物的許多市售的LED燈的強(qiáng)度 分布并非與白熾燈的強(qiáng)度分布一致。
[0005] 固態(tài)技術(shù)的又一個挑戰(zhàn)在于需要充分地散熱?；贚ED的裝置相比于白熾燈絲或 鹵素?zé)艚z在性能和可靠性兩者方向?qū)τ跍囟雀叨让舾小＿@些特征通常通過放置與LED裝置 接觸或熱接觸的散熱器來解決。然而，散熱器可阻擋LED裝置發(fā)射的光，且因此進(jìn)一步限制 生成一致的光強(qiáng)度的光的能力。限定包括光源的所有燈構(gòu)件的最大尺寸的物理約束如規(guī)章 限制進(jìn)一步限制了適當(dāng)散熱的能力。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本公開內(nèi)容描述了燈，其以一種方式分散來自發(fā)光二極管（LED)的光，該方式使 得該燈適于替換白熾燈泡。這些燈的實(shí)施例包括漫射體（diffuser)，其具有球形幾何形狀， 限定了位于漫射體的頂部的反射區(qū)域（reflective area)以及反射區(qū)域下方的透射區(qū)域 (transmissive area)。反射區(qū)域?qū)⒐鈴腖ED引導(dǎo)至透射區(qū)域，在該處光穿過漫射體。
[0007] 本公開內(nèi)容的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖參照以下描述而變得清楚。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 現(xiàn)在簡要參照附圖，在附圖中： 圖1繪出了可替換常規(guī)白熾燈泡的示例性燈的側(cè)視圖； 圖2繪出了用于圖1的燈中的示例性漫射體； 圖3示出了沿圖2的線A-A截取的漫射體的橫截面； 圖4示出了用于圖1的燈中的另一個示例性漫射體；以及 圖5示出了用于圖1中的燈中的示例性基座組件的透視圖。
[0009] 只要適用，則相似的參考標(biāo)號表示所有若干視圖中的相同或?qū)?yīng)的構(gòu)件和單元， 視圖并未按比例，除非另外指出。

【具體實(shí)施方式】
[0010] 圖1示出了具有光引擎（light engine) 102的示例性燈100 (也是〃LED燈100〃） 的側(cè)視圖，光引擎102具有作為主光源的發(fā)光二極管（LED) 104。LED104生成光，使得燈100 形成與常規(guī)白熾燈泡的強(qiáng)度分布相當(dāng)?shù)姆秶墓鈴?qiáng)度分布圖案（也是"強(qiáng)度分布"）的光。 具有中心軸線C且限定遠(yuǎn)場中的高度或緯度坐標(biāo)Θ (也是〃分布角Θ")的坐標(biāo)系可用于 描述共同強(qiáng)度分布的照明的空間分布。在一個實(shí)施例中，LED燈100將來自LED104的光分 散到強(qiáng)度分布中，其滿足和/或超過美國能源部對于所謂L-PRIZE?規(guī)格規(guī)定的一致強(qiáng)度分 布的目標(biāo)值。在本申請?zhí)峤粸橹?，該?guī)格限定了 60瓦白熾燈的LED替換物。LED燈100還 滿足和/或超過其它行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和額定值（例如，美國的ENERGY STAR?的額定值）的值。值 得注意的是，涉及強(qiáng)度分布的一致性的ENERGY STAR?規(guī)格指出，0°到135°的范圍內(nèi)的任 何分布角Θ下的強(qiáng)度必須在該角范圍下的所有強(qiáng)度的平均值的±20%內(nèi)。L-PRIZE?規(guī)格 需要比ENERGY STAR?額定值更一致的強(qiáng)度分布。作為一個示例，L-PRIZE?規(guī)格需要0°到 150°的范圍內(nèi)的任何角Θ下的強(qiáng)度必須在以該角范圍的所有強(qiáng)度的平均值的±10%內(nèi)。
[0011] 除匹配和/或超過ENERGY STAR?額定值和L-PRIZE?規(guī)格兩者之外，LED燈100 的實(shí)施例是例如對于白熾燈的良好替代品，因?yàn)長ED燈100使用更少得多的能量，且提供充 分的散熱來保持LED104的操作遠(yuǎn)超過白熾燈泡的操作壽命。LED燈100同樣具有燈輪廓， 其部分地由其最大直徑106特征化。LED燈100的實(shí)施例的最大直徑106的值配合在滿足 包括ANSI和IEC標(biāo)準(zhǔn)的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的輪廓內(nèi)。該燈輪廓106使得LED燈100適用于用 作多種白熾燈泡的替換物，包括A型（例如，A15、A19、A21、A23等）、G型（例如，G20、G30 等），以及本領(lǐng)域中已知和承認(rèn)的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)限定的其它輪廓。在燈輪廓的示例中，最大 直徑106可從大約60mm(例如，通常GE A19白熾燈）到大約69. 5mm(例如，對于A19燈由 ANSI允許的最大直徑）。具有相關(guān)光照領(lǐng)域中的技術(shù)的技術(shù)人員可縮放燈輪廓的尺寸，包 括最大直徑106,以滿足其它A線和G型尺寸的尺寸規(guī)格。
[0012] 在圖1中，LED燈100具有漫射體108,漫射體108具有上部110和下部112。基座 組件114支承光源102和漫射體108。基座組件114的構(gòu)造配合在燈輪廓的最大直徑106 內(nèi)。在一個實(shí)施例中，基座組件114包括熱管理系統(tǒng)116，其具有外形類似于建筑上的〃支 壁〃的多個光學(xué)活性散熱元件118 (也是〃散熱元件118")。散熱元件118將熱能從光源 102引導(dǎo)出且引導(dǎo)離開LED燈100。在一個示例中，熱能通過與環(huán)境空氣對流來消散。
[0013] 散熱元件118與漫射體108的外表面間隔開。間距形成空氣間隙120,其通過允許 空氣較自由地沿散熱元件118流動而改善了 LED燈100通過與空氣的自然對流或強(qiáng)制對流 來散熱的能力?；M件114還包括本體122,其終止于連接器124處。本體122和連接器 124可收納驅(qū)動和控制光源102的多種電氣構(gòu)件和電路。連接器124的示例與美國的住宅 和寫字樓中發(fā)現(xiàn)的愛迪生型燈座以及將電傳導(dǎo)至燈1〇〇的構(gòu)件的其它類型的座和連接器 相容。
[0014] 在操作中，來自LED104的光朝漫射體108的頂部沿中心軸線C比沿任何其它方向 更強(qiáng)地定向地行進(jìn)。如下文更詳細(xì)論述那樣，漫射體108在上部110和下部112中呈現(xiàn)出 光學(xué)性質(zhì)，以在關(guān)于中心軸線C有0°到135°或更大的分布角Θ下生成具有±20%的一 致性的強(qiáng)度分布，而不管LED104發(fā)射的光的方向性。在上部110中，例如，漫射體108可以 以90°或更大的分布角Θ向下反射光，在一個示例中達(dá)到135°到150°，且在另一個示例 中，高達(dá)150°或更高。反射的光經(jīng)由下部112中的漫射體108透射。為了促進(jìn)光的有效強(qiáng) 度分布，散熱元件118的形狀和位置減小了與透射光的干擾。
[0015] 圖2和3分別以透視圖和沿圖2的線A-A的側(cè)部橫截面視圖示出了示例性漫射體 200。漫射體200配合在圖1中所示的散熱元件118的內(nèi)側(cè)。漫射體200具有將光分散來 產(chǎn)生上述強(qiáng)度分布的光學(xué)特性。圖2的透視圖示出了具有球形幾何形狀的漫射體200,其形 成中空的內(nèi)部容積202。漫射體200還具有一個或多個光學(xué)活性區(qū)域，其包括透射區(qū)域204 和反射區(qū)域206,其分別對應(yīng)于圖1的漫射體108的下部110和上部112。開口 208提供至 內(nèi)部容積202的通路。開口 208具有直徑d，且尺寸確定為且構(gòu)造為在漫射體200處于LED 燈（例如，圖1的燈）上的位置時圍繞光引擎（例如，圖1中的光引擎102)配合。在一個 實(shí)施例中，漫射體200構(gòu)造成以便光引擎位于內(nèi)部容積202的主要部分的外側(cè)或外周。
[0016] 在圖3的橫截面中，漫射體200示為具有帶限定球形幾何形狀的彎曲特征的輪廓 212和尺寸（例如，高度尺寸Η和外徑D)的內(nèi)表面210。反射區(qū)域206覆蓋內(nèi)表面210的 一部分，且作用為主要經(jīng)由透射區(qū)域204反射光，而非反射回到開口和/或穿過開口 208。 在一個示例中，透射區(qū)域204可構(gòu)成并非為反射區(qū)域206的一部分的內(nèi)表面210的總表面 區(qū)域的余量。
[0017] 直徑（例如，直徑D和直徑d)與透射區(qū)域204和反射區(qū)域206中的漫射體200的 光學(xué)性質(zhì)一起確定本文構(gòu)想的LED燈的強(qiáng)度分布。透射區(qū)域204的示例主要允許光從內(nèi)部 容積202經(jīng)由漫射體200透射出。反射區(qū)域206的示例主要將光反射到內(nèi)部容積202中， 且經(jīng)由透射區(qū)域204反射出。然而，透射區(qū)域204和反射區(qū)域208還可呈現(xiàn)出光反射和/ 或光透射性質(zhì)的組合，以提供與白熾燈泡的外觀和感覺一致的強(qiáng)度分布，且滿足本文所述 的各種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在一個示例中，穿過透射區(qū)域204的光的強(qiáng)度分布大于穿過反射區(qū)域206 的光的強(qiáng)度分布。
[0018] 內(nèi)表面210的輪廓212的變化可影響漫射體210呈現(xiàn)的強(qiáng)度分布，例如，通過限定 透射區(qū)域204和反射區(qū)域206中的一者或兩者的球形幾何形狀的特征。輪廓212可引起球 形幾何形狀具有比球形大致更扁的形狀，例如，具有扁球形，因此，內(nèi)表面210將呈現(xiàn)出扁 平（或大致扁平）的頂部和如圖3中所示的外周徑向曲率。然而，本公開內(nèi)容還構(gòu)想出了輪 廓212可偏離扁球形的構(gòu)造，例如，成球形、長球形、錐體或圓錐形，以及可有利地改變從反 射區(qū)域206例如反射到漫射體200的內(nèi)部容積202中的光分布的其它中空構(gòu)造。例如，此 類偏差可通過改變高度尺寸Η和外徑D中的一個或多個而出現(xiàn)，其中任一者可改變球形幾 何形狀的構(gòu)造，以引起球形幾何形狀采用不同幾何形狀的長球形和/或扁球形的形式。在 漫射體200的示例中，外徑D大于直徑d，或換言之，球形幾何形狀的外徑D大于光引擎的外 部尺寸（例如，直徑）。
[0019] 漫射體200的示例可整體地形成為單個整體構(gòu)造或形成為附連在一起的構(gòu)件。材 料、期望的光學(xué)性質(zhì)和其它因素（例如，成本）可規(guī)定形成漫射體200的幾何形狀（例如， 球形幾何形狀）所需的構(gòu)造類型。下文關(guān)于圖4論述了一個示例性多構(gòu)件構(gòu)造。
[0020] 圖4示出了另一個示例性漫射體300,包括具有球形幾何形狀的多構(gòu)件結(jié)構(gòu)，其與 圖1中的LED燈100 -起使用。如下文進(jìn)一步所述，球形幾何形狀可通過沿著球形的表面 以軸對稱布置組裝的一定不連續(xù)數(shù)目的平片漫射體來接近。片漫射體可為優(yōu)選的，因?yàn)榇?類片漫射體可呈現(xiàn)出光的潛在較高的漫射，其相比于整體形成的三維漫射體具有相對較低 的損失或光吸收。多構(gòu)件結(jié)構(gòu)可呈現(xiàn)出與以上漫射體（例如，漫射體1〇8(圖1)和漫射體 200 (圖2和3))相同的光學(xué)性質(zhì)，且因此，本公開內(nèi)容的LED燈的實(shí)施例可呈現(xiàn)出具有與關(guān) 于以上LED燈100所述的類似強(qiáng)度分布的相同分布圖案。然而，結(jié)構(gòu)如圖4中的多構(gòu)件結(jié) 構(gòu)可允許不一定遵循包括如本文所述的漫射體的整體形成的某些材料和/或過程的復(fù)雜 幾何形狀。
[0021] 在一個實(shí)施例中，漫射體300包括多個元件（例如，反射圓頂元件302和透射本體 元件304)。反射圓頂元件302形成球形幾何形狀的頂部，且提供上述反射區(qū)域（例如，圖2 和3中的反射區(qū)域206)。透射本體元件304可包括框架306和裝固到框架306上的一個或 多個透射面板308。透射面板308形成漫射體300的透射區(qū)域（例如，圖2和3中的透射 區(qū)域204)。在一個示例中，框架306結(jié)合所有或部分的反射本體元件302。在另一個示例 中，多構(gòu)件結(jié)構(gòu)放棄使用框架306而便于構(gòu)造透射面板308,其允許相鄰邊緣裝固到彼此上 以形成球形幾何形狀。
[0022] 本公開內(nèi)容的示例性漫射體（例如，漫射體108, 200和300)可包括一個或多個涂 層和/或表面處理（統(tǒng)稱為"涂層"），其覆蓋內(nèi)表面的區(qū)域以提高漫射體的光學(xué)性質(zhì)。此 類涂層的性質(zhì)可確定透射區(qū)域和反射區(qū)域的相對范圍、位置、表面面積和光學(xué)性質(zhì)。這些性 質(zhì)可由涂層的成分引起，其包括具有材料光學(xué)性質(zhì)的成分，其總體上或部分地為反射的、透 射的、折射的、衍射的、鏡面反射的、漫射的、發(fā)射的和它們組合和衍生。油漆、玻璃粉、琺瑯、 粉末涂層、點(diǎn)陣、小透鏡、棱柱、工程表面以及類似構(gòu)造的材料都適用為內(nèi)表面上的涂層。這 些材料可包括顆粒和其它光散射介質(zhì)。透射區(qū)域與反射區(qū)域之間的界限可需要材料涂層具 有不同性質(zhì)。在一個示例中，在反射區(qū)域中發(fā)現(xiàn)的涂層可比在透射區(qū)域中發(fā)現(xiàn)的涂層反射 更強(qiáng)。
[0023] 用于構(gòu)造示例性漫射體的材料還可在反射區(qū)域和透射區(qū)域具有確定光學(xué)性質(zhì)的 性質(zhì)。類似于上述涂層，示例性漫射體可包括具有不同材料光學(xué)性質(zhì)的任何數(shù)目和組合的 材料。示例性材料包括塑料、陶瓷、石英、復(fù)合材料、納米結(jié)構(gòu)和玻璃。在一個實(shí)施例中，示例 性漫射體可包括在反射區(qū)域中反射更強(qiáng)的材料和在透射區(qū)域中反射相對更弱的材料。在其 它實(shí)施例中，示例性漫射體可包括各處的相同材料（或材料組合），其中示例性漫射體的表 面上的一個或多個涂層的使用引起與透射區(qū)域和反射區(qū)域相關(guān)聯(lián)的不同光學(xué)性質(zhì)。在一個 示例中，反射區(qū)域?yàn)椴煌该鞯?。反射區(qū)域還可呈現(xiàn)出鏡面反射、漫反射和/或它們的組合。 在一個示例中，漫射體包括低損失材料。
[0024] 圖5繪出了用于圖1的LED燈100中的基座組件400的透視圖。在圖5中，基座 組件400包括光引擎402,且包括熱管理系統(tǒng)404,其包括：基座元件406,光引擎402抵靠 在其上；以及沿徑向圍繞中心軸線C布置的光活性散熱元件408 (也是〃散熱元件408〃）。 基座元件406和散熱元件408的構(gòu)造將熱能（thermal energy)(即，熱能（heat energy)) 傳導(dǎo)離開光引擎402。
[0025] 在一個實(shí)施例中，散熱元件408具有本體410,其具有一對光活性表面（例如，第一 表面412和第二表面414)。本體410從基座元件406延伸且終止于漫射體端部416處，漫 射體端部416鄰近LED燈中的漫射體（未示出）。漫射體端部416包括外周表面418和在 漫射體（未不出）的外表面附近的內(nèi)周表面420。在一個不例中，內(nèi)周表面420具有匹配漫 射體（未示出）的近側(cè)和對應(yīng)部分的形狀的輪廓形狀。
[0026] 漫射體（例如，漫射體108, 200和300)的內(nèi)周表面420和外表面之間的間距形成 空氣間隙（例如，圖1中的空氣間隙120)。該空氣間隙構(gòu)造的一個令人驚訝的利益在于， 相比于所有或部分的散熱元件408可接觸和/或幾乎接觸漫射體的其它設(shè)計(jì)，改善了散熱 且將LED板溫度降低了至少大約5°C。所相信的是，空氣間隙（例如，圖1的空氣間隙120) 提供了漫射體（例如，漫射體108, 200和300)的內(nèi)周表面420和外表面之間的空間以便于 空氣流動和對流。由空氣間隙（例如，圖1中的空氣間隙120)提供的空間有效地減小了空 氣中的摩擦和阻力。該特征改善了漫射體（例如，漫射體108, 200和300)的外表面、本體 410的光活性表面和內(nèi)周表面420上的空氣流?？諝饬髦械母纳铺岣吡藢α魉俾屎蜕崴?率。在一個實(shí)施例中，空氣間隙（例如，圖1中的空氣間隙120)從大約1. 75mm到大約3mm， 大約2mm或更大，且在一個實(shí)施例中，空氣間隙（例如，圖1中的空氣間隙120)為大約3mm 或更大。該間距可保持在內(nèi)周表面420的長度上一致，或可根據(jù)公差和其它設(shè)計(jì)考慮來變 化。在一個實(shí)施例中，空氣間隙（例如，圖1中的空氣間隙120)在基座元件406附近比在本 體元件410的漫射體端部416處更大。基座元件406附近的較大空氣間隙通過從大約90° 到大約150°的分布角Θ的臨界范圍中的本體410減小光的吸收和散射。
[0027] 散熱元件408的熱性質(zhì)可對熱管理系統(tǒng)404消散的總能量有顯著影響，且因此，對 光引擎402和任何對應(yīng)的驅(qū)動器電子裝置的操作溫度有顯著影響。由于操作溫度可限制光 引擎402和驅(qū)動器電子裝置的性能和可靠性，故關(guān)鍵是選擇一種或多種材料來用于具有適 當(dāng)性質(zhì)的熱管理系統(tǒng)404。材料的導(dǎo)熱率限定了材料導(dǎo)熱的能力。當(dāng)在構(gòu)件的背景下使用 時，構(gòu)件中的材料的導(dǎo)熱率與構(gòu)件的尺寸和/或特性（例如，形狀）一起限定了構(gòu)件的導(dǎo)熱 性，其為構(gòu)件導(dǎo)熱的能力。由于光引擎402可具有很高的熱通量密度，故熱管理系統(tǒng)404應(yīng) 當(dāng)優(yōu)選包括具有高導(dǎo)熱率的材料和具有提供高導(dǎo)熱性的尺寸的構(gòu)件，以便生成的熱可經(jīng)由 低熱阻（即，導(dǎo)熱性的反面）傳導(dǎo)離開光引擎402。
[0028] 在各種實(shí)施例中，熱管理系統(tǒng)404可包括一種或多種高導(dǎo)熱率材料。高導(dǎo)熱率材 料將允許更多熱從熱負(fù)載移動至環(huán)境，且導(dǎo)致了熱負(fù)載的溫升的降低。示例性材料可包括 金屬材料，如，合金鋼、鑄鋁、擠制鋁和銅。其它材料可包括工程復(fù)合材料，如導(dǎo)熱聚合物以 及塑料、塑料復(fù)合物、陶瓷、陶瓷復(fù)合材料、納米材料，如，碳納米管（CNT)或CNT復(fù)合材料。 示例性實(shí)施例可分別呈現(xiàn)出大約50W/m-K、從大約80W/m-K到大約100W/m-K、170W/m-K、 390W/m-K、以及從大約lW/m-K到大約50W/m-K的導(dǎo)熱率。
[0029] 實(shí)際考慮如制造工藝或成本還可影響材料選擇和有效熱性質(zhì)。例如，大致較大的 量而更廉價的鑄鋁具有擠制鋁的大約一半的導(dǎo)熱率值。對于制造的簡便和成本優(yōu)選的是主 要使用一種材料來用于大多數(shù)熱管理系統(tǒng)404,但相同材料或甚至將兩種或多種不同材料 并入熱管理系統(tǒng)404的構(gòu)造中的鑄造/擠制方法的組合可最大限度地增加冷卻。
[0030] 熱管理系統(tǒng)404可包括沿徑向圍繞中心軸線C布置的3個或多個散熱元件408。 散熱元件408可與彼此等距間隔開，以便相鄰的散熱元件408對于8元件布置分開至少大 約45°且對于16元件布置分開22.5°。物理尺寸（例如，寬度、厚度和高度）還可確定散 熱元件408之間的所需分離。例如，在連同多構(gòu)件漫射體（例如，圖4中的漫射體300)使 用時，光活性散熱元件408的位置可與優(yōu)化穿過漫射體（例如，漫射體108, 200和300)的 光強(qiáng)度分布的某些元件（例如，圖4的框架308)和位置對準(zhǔn)。
[0031] 示例性光引擎（例如，光引擎102和402)可包括平面的基于LED的光源，其發(fā)射 具有接近朗伯強(qiáng)度分布的光，其與示例性漫射體相容，以用于產(chǎn)生全方向的照明分布。在一 個實(shí)施例中，平面的基于LED的朗伯光源包括安裝在電路板（未示出）上的多個LED裝置 (例如，LED104)，其可選為金屬芯印刷電路板（MCPCB)。LED裝置可包括不同類型的LED。例 如，示例性光引擎可包括具有相應(yīng)的光譜和強(qiáng)度的一個或多個第一 LED裝置和一個或多個 第二LED裝置，該光譜和強(qiáng)度混合而再現(xiàn)期望色溫和顏色再現(xiàn)指數(shù)（CRI)的白光。在一個 實(shí)施例中，第一 LED裝置輸出白光，其在一個實(shí)施例中具有呈綠色的表現(xiàn)（例如，可通過使 用涂布有適合的〃白色〃磷光體的藍(lán)色或紫色發(fā)光LED芯片來實(shí)現(xiàn)）。第二LED裝置輸出 紅色和/或橙色光（例如，可使用自然地發(fā)射紅光和/或橙光的GaAsP或AlGalnP或其它 外延LED芯片或通過選擇發(fā)射紅光或橙光的磷光體實(shí)現(xiàn)）。來自第一 LED裝置和第二LED 裝置的光混合在一起來產(chǎn)生改善的顏色再現(xiàn)。在另一個實(shí)施例中，平面的基于LED的朗伯 光源還可包括單個LED裝置或并入單個LED裝置的LED發(fā)射體陣列，其可為白色LED裝置 和/或飽和顏色的LED裝置和/或其它。在另一個實(shí)施例中，LED發(fā)射體為有機(jī)LED，其在 一個示例包括發(fā)射光的有機(jī)化合物。
[0032] 如本文使用的以單數(shù)形式敘述且冠有詞語〃一個〃或〃一種〃的元件或功能應(yīng)被 理解為并未排除多個所述元件或功能，除非明確敘述此類排除。此外，提到的請求得到專利 保護(hù)的發(fā)明的"一個實(shí)施例"不應(yīng)當(dāng)理解為排除也并入所敘述的特征的附加實(shí)施例的存 在。
[0033] 所撰寫的說明書使用了示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并還能夠使本領(lǐng)域的 任何技術(shù)人員實(shí)踐發(fā)明，包括制造并使用任何裝置或系統(tǒng)且執(zhí)行任何所合并的方法。發(fā)明 的可專利的范圍由權(quán)利要求限定，并可以包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其他示例。如果這 樣的其他示例具有與權(quán)利要求的字面語言沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這樣的其他示例 包括與權(quán)利要求的字面語言無實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同的結(jié)構(gòu)元件，那么，這樣的其他示例將在權(quán) 利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種燈，包括： 具有球形幾何形狀的漫射體，所述漫射體包括限定反射區(qū)域的上部和限定透射區(qū)域的 下部，所述下部終止于所述漫射體中的開口處；以及 設(shè)置成鄰近所述開口且在由所述漫射體限定的內(nèi)部容積外的光引擎，所述光引擎包括 將光引導(dǎo)到所述內(nèi)部容積中的發(fā)光二極管。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述透射區(qū)域包括低損失材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述反射區(qū)域不透明。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述反射區(qū)域包括光反射涂層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述透射區(qū)域包括光透射涂層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述上部具有限定所述反射區(qū)域的大致扁 平的頂部，所述大致扁平的頂部與長球形一致。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述球形幾何形狀具有大于所述光引擎的 直徑的外徑。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述反射區(qū)域?yàn)樾纬伤雎潴w的一部分 的反射圓頂元件的一部分。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的燈，其特征在于，所述透射區(qū)域?yàn)橥干浔倔w元件的一部分， 其包括多個面板，其裝固在相鄰邊緣處且裝固到所述反射圓頂元件來形成所述球形幾何形 狀。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述光引擎包括多個所述發(fā)光二極管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述反射區(qū)域覆蓋所述漫射體的區(qū)域，以 在關(guān)于中心軸線至少大約135°或更大的分布角下分散所述光。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述反射區(qū)域呈現(xiàn)出鏡面反射、漫反射和 它們的組合的一種或多種。
13. -種燈，包括： 具有帶中心軸線的球形幾何形狀的漫射體，所述漫射體包括上部和終止于所述漫射體 中的開口處的下部，所述上部和所述下部具有不同的光學(xué)性質(zhì)； 沿徑向圍繞所述中心軸線布置且與所述漫射體間隔開以形成空氣間隙的多個光活性 散熱元件；以及 與所述光活性散熱元件熱接觸的光引擎，光源設(shè)置成鄰近所述開口且在由所述漫射體 限定的內(nèi)部容積外。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征在于，所述空氣間隙為大約1. 75mm或更大。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征在于，所述球形幾何形狀具有大于所述光引擎 的直徑的外徑。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征在于，所述上部關(guān)于所述中心軸線以至少大約 135°或更大的分布角反射光。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征在于，所述上部為部分透射的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的燈，其特征在于，所述上部呈現(xiàn)出鏡面反射、漫反射和它們 的組合的一種或多種。
19. 一種用于燈的漫射體，所述漫射體包括具有限定反射區(qū)域的上部和限定透射區(qū)域 的下部的球形幾何形狀，所述下部終止于所述漫射體中的開口處。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的漫射體，其特征在于，所述上部為反射圓頂元件的一部分， 以及所述下部為透射本體元件的一部分，所述透射本體元件包括裝固在相鄰邊緣處的多個 面板，所述透射圓頂元件和所述透射本體元件裝固在一起以形成所述球形幾何形狀。
21. -種燈，包括： 具有球形幾何形狀的漫射體，所述漫射體包括限定反射區(qū)域的上部和限定透射區(qū)域的 下部，所述下部終止于所述漫射體中的開口處；以及 設(shè)置成鄰近所述開口的光引擎，所述光引擎包括將光引導(dǎo)到所述內(nèi)部容積中的發(fā)光二 極管。
【文檔編號】F21V3/04GK104105922SQ201380008205
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月6日
【發(fā)明者】G.R.艾倫, J.A.馬丁斯, A.I.喬扈里, J.錢尼亞 申請人:通用電氣照明解決方案有限責(zé)任公司