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CN103975189A - Led灯上制造灯丝效果的侧发光导管技术 - Google Patents

Led灯上制造灯丝效果的侧发光导管技术 Download PDF

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Abstract

灯（10）包括与散热器进行热传输的至少两个发光二极管（12、40）。还提供一种接收从发光二极管（12、40）所发射的光的半透明外壳（14）。光导（16）定位成接收从发光二极管的至少一个（12）所发射的光。光导（16）包括离开散热器朝外壳（14）的内部延伸的第一支柱以及相对于第一支柱成角度的发光第二支柱。第二支柱能够至少基本上垂直于灯（10）的纵轴。

Description

LED灯上制造灯丝效果的侧发光导管技术
背景技术
包括发光二极管(LED)的固态照明技术长期以来一直被看作是产生具有比常规白炽灯要大的能量效率以及比常规紧凑荧光灯要少的不利环境影响的灯的方式。相应地，引入了使用固态照明技术的许多所谓改型灯。
但是，从客户的观点来看，这些固态改型灯的显著缺点在于，它们没有常规白炽灯的外观。此外，LED主要提供点源光分布。为了提供传统白炽灯泡的一般外观，涂层能够设置在灯壳上，以创建朗伯光分布（lambertian light distribution）。但是，没有创建灯丝生成光的传统白炽外观。对于意在替代常规烛台样式（candelabra-style）白炽灯的改型，情况尤其是这样。
发明内容
按照第一实施例，提供一种灯。该灯包括与散热器进行热传输的至少两个发光二极管。还提供一种接收从发光二极管所发射的光的半透明外壳。光导定位成接收从发光二极管的至少一个所发射的光。光导包括离开散热器朝外壳内部延伸的第一支柱以及相对于第一支柱成角度的发光第二支柱。第二支柱能够至少基本上垂直于灯的纵轴。
按照第二实施例，提供一种包括至少基本上围绕光导的透明外壳的灯。光导包括第一支柱，其中第一端与发光二极管具有光接收关系。光导包括第二支柱，其相对于第一支柱成角度，并且定向成至少基本上垂直于灯的纵轴。第二支柱还包括使光从其中发射的元件。
附图说明
图1是典型灯实施例的截面中的部分侧视图；以及
图2是图1的灯的截面中的部分顶视图。
具体实施方式
现在参照图1和图2，灯组件10包括第一对发光二极管(LED)12，其设置在外壳14中。外壳14可由介电材料、例如聚合物或玻璃来形成。设想外壳14能够是透明或者半透明的。当预期传统烛台样式灯时，可选择透明形式。在外壳上包含光漫射涂层以创建光分布的更为朗伯样式时，选择半透明。LEDf12将光发射到光导16中。
光导能够是柱状结构，光线经过其通过全内反射来引导或传送。全内反射防止光从光导内侧传递到光导外侧。当光以比临界角要大的角照射于光导与围绕光导的大气之间的界面时，全内反射发生。临界角是光导的介质和周围大气的介质的折射率的函数。光导16能够由诸如玻璃、聚碳酸酯、丙烯酸或者其它适当塑料之类的透光材料来形成。
在一个实施例中，光导包括附连端18，其具有限定包围LED 12的腔19的端壁，以基本上捕获LED所生成的全部光。附连端18与印刷电路板20(其上安装LED 12)紧密配合。印刷电路板提供到LED的电连接，并且能够是金属核印刷电路板(MCPCB)，以提供散热。在这点上，散热能够只包括MCPCB或者其它典型放热装置，例如与MCPCB进行热传输的热耗散翼片。
透明环氧树脂21能够填充腔19，并且将光导管16的光附连端18固定到LED 12和电路板20，以及将光导16定向成接收发光二极管12所发射的光。光经过光导16、经由全内反射从附连端18传送到远程端24。光导16能够是整体注入模塑部件。为了从光导生成可见光，有可能将磷或其它波长转换材料与LED 12关联。备选地，将波长转换材料与光导管16关联是可选的。可预期光导管发射光具有大约2700K至10000K的范围中的色温度CCT。
光导16的远程端24能够包括内部或外部反射条或者其它表面元件，其反射照射于表面元件的光。反射光的至少一部分以比光导－大气界面的临界角要小的角到达光导的外表面与周围大气之间的界面，从而允许光作为发射光从光导逸出。
单独反射表面元件28的带或图案26能够设置在光导16的远程端24上。表面元件28可相互分离。表面元件28可印刷或者以其它方式附于光导16的外表面30。备选地，表面元件28可在光导16的内侧形成。
在一个实施例中，表面元件28反射照射于表面元件28的光。例如，经过光导16传送的光的至少一部分到达表面元件28，并且由表面元件28来反射或散射。由表面元件所反射的至少一部分可作为发射光32离开光导16。发射光32可沿灯纵轴34的横向的方向从光导16发出。当然，发射光32可沿多种方向从光导16发出。
表面元件28的图案26可沿光导远程端24的长度、按照形状和分布的一个或多个来设置，以便提供从光导16发出的光32的预期分布。发射光32可具有通过长度和投影角所限定的分布。长度表示沿光导16的远程端、在与横向轴38平行的方向、光32在纵轴的横向的方向从光导16发出的距离。投影角是光在光导16的表面上延伸的径向距离。在一个典型实施例中，分布角从大约30°延伸到大约330°(其中0°面向印刷电路板)，以提供通常与白炽灯丝关联的光图案。
备选地，与成型元件相反，表面元件28可包括光透射元件，其具有与光导16的折射率不同的折射率。表面元件28与光导16之间的界面可改变全内反射所需的临界角。例如，表面元件28可具有增加光导16与表面元件28之间的界面处的临界角的折射率。增加临界角可减少光导16中内部反射的光量，并且可增加从光导16发出的光量。由表面元件28反射的光可经过表面元件28从光导16发出。例如，发出的折射光可在接近光导16的光导16的同一侧(其上设置表面元件28)上离开光导16。
通过控制表面元件28或图案26的大小和/或密度，可沿纵轴38控制发射光32的量。例如，光32可从光导16发出，使得不存在发射光32的强度的可感知梯度，或者它可设计成在接近纵轴34时作为横向轴38的强度的增加。
灯组件10还包括一对辅助LED 40，其设置在印刷电路板20上。LED 40发射光，其直接辐射到外壳14上。在一个实施例中，LED 40能够以第一辐射进行发射，以激励与外壳14关联的磷光材料42(或者其它光转换材料)，供转换为预期可见光谱(例如白光)。备选地，磷光材料能够与LED 40直接关联，例如直接涂敷于其上。作为另一选项，应当利用多个彩色LED装置，其中每个的辐射光经过混合，以得到预期光谱输出(例如R-G-B混合以产生白光)。当然，灯并不局限于任何特定数量的辅助LED或者光导照射LED。电子封装(未示出)能够设置在连接器底座44中。
参照优选实施例描述了示范实施例。显而易见，通过阅读和理解前面的详细描述，修改和变更将是本领域的技术人员会想到的。预期示范实施例被理解为包括所有这类修改和变更，只要它们落入所附权利要求或其等效物的范围之内。

Claims (19)

1.一种灯，包括与散热器进行热传输的至少两个发光二极管、定位成接收从所述发光二极管所发射的光的半透明外壳、定位成接收从所述至少两个发光二极管中的至少一个所发射的光的光导，所述光导包括从邻近所述散热器朝所述外壳的内部延伸的第一支柱以及相对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灯的纵轴，所述第二支柱从所述光导发射光。
2.如权利要求1所述的灯，其中，所述第一支柱至少基于上平行于所述灯的所述纵轴。
3.如权利要求1所述的灯，其中，所述光导还包括从邻近所述散热器朝所述外壳的所述内部延伸的第三支柱，所述第三支柱与所述第二支柱相交。
4.如权利要求3所述的灯，其中，所述第三支柱在与所述第一支柱相交的一端的相反一端与所述第二支柱相交。
5.如权利要求1所述的灯，还包括将光发射到所述第三支柱中的发光二极管。
6.如权利要求3所述的灯，其中，所述第一和第三支柱具有至少基本上全内反射。
7.如权利要求1所述的灯，其中，至少一个发光二极管将至少其合格光的主要部分直接发射到所述外壳上。
8.如权利要求7所述的灯，还包括与所述外壳关联的波长转换材料，其通过所述至少一个发光二极管所发射的光来激励，并且以不同光谱发射光。
9.如权利要求7所述的灯，还包括与所述至少一个发光二极管关联的波长转换材料。
10.如权利要求1所述的灯，其中，所述散热器包括MCPCB。
11.如权利要求1所述的灯，其中，波长转换材料设置在所述发光二极管与所述光导之间。
12.如权利要求1所述的灯，其中，所述光导包括波长转换材料。
13.一种灯，包括至少基本上包围光导的半透明外壳，所述光导包括第一支柱，该第一支柱包括与至少一个发光二极管处于光接收关系的第一端的第一支柱，所述光导包括相对于所述第一支柱成角度并且定向成至少大体垂直于所述灯的纵轴的第二支柱，所述第二支柱包括使光离开所述光导的元件。
14.如权利要求13所述的灯，其中，所述外壳是透明的。
15.如权利要求14所述的灯，其中，所述光导的所述第一支柱包括接纳所述发光二极管的腔。
16.如权利要求13所述的灯，其中，所述光导包括与所述第二支柱相交的第三支柱，所述第三支柱与另外的发光二极管处于光接收关系。
17.如权利要求16所述的灯，其中，所述光导大体为u形。
18.如权利要求13所述的灯，其中，所述元件包括反射器。
19.如权利要求13所述的灯，其中，所述第二支柱是至少大体柱状的，并且光在所述第二支柱周围大约30°与330°之间离开，其中所述第二支柱的0°取向有利于所述发光二极管。
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