专利名称：线性洗墙灯的制作方法
线性洗墙灯背景技术
目前在用于提供照明的使用中，存在很多类型的光源。此类光源通常称为灯。大 多数灯在使用中都是用电供能的。在使用的大多数常见类型中的一个类型为白炽灯，其中 当使电流穿过白炽灯时，通过灯丝的电阻中耗散的功率加热钨或其它耐热材料的灯丝。大 部分耗散的功率以红外辐射的形式作为热而辐射，一些功率转变成热，热通过热传导和对 流离开灯，且相对较小的部分功率作为可见光而辐射。对于白炽灯，计算作为可见光辐射的 功率与灯中耗散的总电功率的比率的灯的功率效率通常为大约百分之5或更低。
白炽灯的封壳能够在高温下操作，且未作为热或光辐射的耗散功率的部分通常几 乎完全通过对流被带走。通常不存在对于附加散热器的需要。
从白炽灯的灯丝辐射的光沿所有方向显现，且在有限的照明区域上有效地且均匀 地分布光的任何尝试实际上都需要复合光学器件，如封壳的后部中的反射器和其前部的反 射器或透镜。
另一种常见类型的灯为放电灯，其中电流流过气体。通过电流的激励，气体发射红 外辐射、可见辐射和紫外辐射。荧光灯是一类放电灯，其中大部分紫外辐射通过荧光涂层转 变成可见辐射。其它类型的放电灯包括钠灯、碳弧灯、汞弧灯、霓虹灯、氙气灯、等离子灯和 金属卤化物灯。以范围为较低的百分之二十的功率效率辐射可见光。其余的功率的大部分 作为红外辐射或紫外辐射耗散，且一些可转变成热，热通过热传导和对流被带走。
放电灯与白炽灯的共同的能力在于不用添加散热器就可放出热。放电灯与白炽灯 还共同需要复合光学器件在有限的照明区域上有效地且均匀地引导光。
与白炽灯和放电灯不同的较新的种类的光源为固态发光装置。例如，该种类包括 电场致发光装置、半导体激光器和发光二级管。不同于白炽灯和放电灯的是，适用于照明的 固态发光装置基本上以可见光的形式发射所有其辐射，而以红外辐射或紫外辐射发射的功 率的量相对很少。目前，这些固态发光装置(发光二级管(LED)和半导体激光器)中最有效 的可在高达百分之二十至百分之四十的功率效率下操作。未转变成光的电功率转变成热。 为了有效且持久，固态装置不可在高温下操作。由于实用的大功率装置的小尺寸和它们必 须在低温下操作，故通常直接通过对流从装置除去仅小部分热，而其余的热必须通过经由 散热器的热传导来除去，散热器通过在较大表面面积上的对流的方式扩散热且将热传递至 周围空气。
另外，不同于白炽灯和放电灯的是，固态发光装置在有限方向范围内发射光。实际 上，大多数仅发射到半空间中，因为装置附接到散热器上，这些散热器将阻挡沿其它方向发 射的任何光。这个事实结合固态发光装置相比于白炽光源和放电光源可能很小的事实可提 出一些独特的机会。
在许多光照应用中，必须以一定的均匀度照亮通常矩形形状的较大平表面。实例 包括广告牌标志的照明；显示板、图画、餐饮服务等的照明；为了色彩效果和生动效果的墙 壁的照明；以及间接光照，其中将照亮墙壁或天花板，以便它们将用作防炫目漫射光源。常 用的实践是使用聚光灯或泛光灯用于照明，或在间接光照的情况下，将光源隐藏在凹部内，凹部避免直接光照到观察者的眼睛，但允许直接的和漫射的反射光照到墙壁或天花板。由 这些方法引起的照明通常缺乏均匀性或效率。同时，用于实现更均匀的照明的方法(如将 投影光学器件用在电影放映机或幻灯机中)通常由于光学器件的成本而很昂贵。此外，使 用投影光学器件通常需要使光源不便地远离将被照亮的物体。
发明内容
在一些实例中，一种灯组件可包括光源、镜面反射表面和散热器。光源可为沿中心 线设置的发光装置阵列的构造，其中所有发光装置定向成用以沿相同的主要方向发射光。 镜面反射表面可设置成与光源对准，沿光源的长度延伸且在垂直于中心线的平面中具有截 面，该截面在光源的大部分长度上是恒定的。散热器可具有延伸光源的长度的安装表面，且 光源可安装成与安装表面进行热接触。光源可使得基本上所有光在相对于光发射装置的发 出的主要方向的特定角范围内发射，该角是在垂直于中心线的平面上指定的。可允许在该 角范围的第一部分上发射的光作为直接光照亮物体，而在其余的角范围的第二部分上发射 的光可由镜面反射表面截断且作为反射光被重新引导至物体。镜面反射表面的设计可使得 物体上的反射光的分布可以以一种方式补充直接光的分布，使得可导致物体上的总照明的 分布比单独从直接光的照明的分布更均匀或更为希望的。在刚才描述的灯组件的一些实例中，镜面反射表面可为散热器的表面的一部分。 在其它实例中，镜面反射表面可为与光源对准的单独的物品的一部分。在其它实例中，散热 器可包括通过截断在角范围的第一部分的一部分内发射的光而用作遮挡件的一部分，从而 减小了可分布直接光的角范围。在其它实例中，具有反射表面的端件可附接到散热器的端 部上。在其它实例中，散热器可包括长形孔，长形孔穿过散热器的弯曲外表面以便于将灯组 件以一定范围的定向安装到表面上。在其它实例中，镜面反射表面可有斑点的、有皱纹的、 有凹痕的、有小平面的或有其它纹理，以产生有限量的反射光的漫射或图案。
图IA为示出本发明的一个实施例中的与光源和待照亮的平表面关联的反射表面 的二维截面几何结构的图。图IB为包括在图IA中的圆A中的几何结构的详细视图。图IC为包括在图IB中的圆B中的几何结构的详细视图。图2为图1A、图IB和图IC中所示的反射表面上的点的x坐标值和y坐标值的表格。图3A为包括具有图1A、图1B、图IC和图2中所示的几何结构的镜面反射表面的 散热器的端视图。图3B为图3A中的散热器的前视图。图3C为图3A和图3B中的散热器的底视图。图4A为2而件的2而视图。图4B为图4A中的端件的前视图。图4C为图4A和图4B中的端件的底视图。 图5A为灯组件的端视图。
图5B为图5A中的灯组件的前视图。
图5C为图5A和图5B中的灯组件的底视图。
图6A为安装到天花板上且定向成用以以强度成线性逐渐减小的照明来洗墙壁的洗墙灯组件的端视图。
图6B为图6A的洗墙灯组件的前视图。
具体实施方式
通过阅读结合附图的以下详细描述，本申请中公开的线性洗墙灯将变得更好理解。详细描述和附图提供了本文所描述的各种实施例的实例。本领域的技术人员将理解的是，所公开的实例可变化、改动和改变，而不脱离所公开的结构的范围。为了不同的应用和设计的考虑而构想出许多变型；然而，为了简短起见，以下详细描述中并未单独地描述每一个构想出的变型。
现在参看图1A至图6B来更为详细地描述线性洗墙灯的实施例。在各图中，相似或类似的特征具有相同的参考标记。描述为"端视图"、"前视图"、或"底视图"的所有视图示出了在物体定向为使它们将处于图5A、图5B或图5C中分别示出的总体组件的情况下从特定方向观察的物体。描述语言如〃端部"、〃前部〃或〃底部〃为有助于描述且并非旨在指出特定位置或定向的相对参照。在角的论述中，除非另外规定，则以弧度为单位陈述角的量度。
图1A和图1B和图1C中的详细视图以截面示出了线性发光阵列100、反射表面101 和平表面102的几何结构。这些物体中的所有三个物体都可在垂直于截面的平面的z方向上延伸任意的距离。如果灯的构件沿z方向延伸的距离相比于构件和待照亮的平表面102 的部分的截面的尺寸相对较大，且如果线性发光阵列100的光发射的强度和图案沿z方向大致均匀，则确定平表面102上的照明的分布的问题就变成由图1A和图1B中的方向X和方向y指出的维度空间中的二维问题。
对于本实施例，参看图1A、图1B和图1C，可假定线性发光阵列100具有大致平面的前表面103，且可假定仅将光发射到由前表面103的平面界定的半空间104中。可假定来自于线性发光阵列100的光的通量为发射光的方向相对于前表面103的法线105的角β 的函数/(O。还可假定的是，以角β发射的光看上去源自离前表面103的后方有一定距离 /(〃)的前表面103的法线105上的虚源位置产(〃)。图1C指出了分别对应于角^和 ^的虚源位置Z7(L) ^Ρ{θ5)和距离W,) md(0jo
反射表面101具有最靠近线性发光阵列100的近边缘106和最远离线性发光阵列100的远边缘107。以弧度表示的角〃 =-π /2从线性 发光阵列100发射的光可在其近边缘106处照到反射表面101。以角〃2发射的光可在其远边缘107处照到反射表面101。 以-η/2与〃2之间的角β发射的所有光都可照到反射表面101。以〃2与π/2之间的角 Θ发射的所有光可直接地照到平表面102。使方向X和方向y限定的笛卡尔坐标系的原点 (O, O)置于前表面103和法线105的交点处。使平表面102处于由Hir限定的平面处。使么为位置(xv,h)处的y坐标，低于该位置将没有直接光照到平表面102。为了确保没有直接光可在低于CrirA1)的位置处照到平表面102，线性发光阵列100可以以一种方式定向， 使得相对于前表面103的法线105成角P = π /2发射在位置C^A1)处照到平表面102的直接光，而以角〃〈n/2发射高于C^A2)位置处照到平表面102的直接光。使力2为位置 {xw,h2)处的y坐标，高于该位置将没有直接光照到平表面102。如果直接从线性发光阵列 100发射照到位置CrirA2)的光以角^ = L发射，则将确保后一种情况，因为将通过反射表面101防止以-π/2与〃2之间的角β发射的任何光直接地照到平表面102。
具有弋与A2之间的力的平表面102上的任意点(xr，h)由如图1A中所示的与法线105成角β s的发光阵列100发射的光直接照亮。只要反射表面101为镜面，且光照到反射表面101的点处的反射表面101的切线108的角Φ经调整来朝点m反射光，则点 {xw,ti)处的照明可由以图1B中指出的由发光阵列以-π/2与之间的某个角^发射的光的附加照明补充。
可构想出的是，对于-π/2与八之间的每一个发射角光照到反射表面101的点处的角Φ可经调整来朝点Cr-A)引导反射光。实际上，如光学器件领域中的技术人员公知的那样，只要对应的距离相对于图1C中的&较小，则以-π/2与八之间的角八发射的所有光都可通过接近具有在(0，0)和Cr-A)处的焦点的椭圆的形状的反射表面 101而朝点Cr-A)反射。如果反射表面101具有镜面反射因数P ,则由反射表面101反射的总光通量将缩小因数P。检查相反的极端情况，对于-η/2与^之间的每一个发射角光照到反射表面101的点处的角Φ可经调整来朝除ix0h~)之外的点引导反射光。在此情况下，以-η/2与八之间的角八发射的光都不会朝点Cr-A)反射。还有可能在反射表面101的部分上设置角Φ以朝h~)反射光，同时在反射表面101的其它部分上设置角Φ来朝除匕幻之外的点反射光，且因此可朝点h~)引导零与缩小因数P的由反射表面101反射的总光通量之间的任何光量。由于这对于任何其它点0^力’)(其中力’在 hx与力2之间)也是真实的，故很清楚的是，由反射表面101反射的光可在平表面102上分布的方式可存在较大量的灵活性。实际上，可通过反射表面101的适当定形来达到反射光的任何所期望的分布。
在线性洗墙灯的实施例中，反射表面101可定形为以一种方式分布反射光，使得反射光补充直接光，以便在平表面102上产生总体照明强度，照明强度从点Cr-A1)处的零线性地变至点h2)处的最大值。在反射表面101的近边缘106处，反射表面101的切线可垂直于前表面103的平面，以便相对于法线105成角-π /2发射的光将朝平表面102上的点Cr-A1)反射。从近边缘106朝远边缘107前进,反射表面101可为弯曲的以首先朝点 Cr 附近的点反射一些光，在此情况下，曲面可接近在{d{0)Cos{fi ,+ π /2+θ), {θ),+ π/2+Θ))点处具有一个焦点(其为虚源的位置)并且在点Cr-A1)处具有另一个焦点的椭圆，其中A1为如图1A中所示的前表面103相对于X轴线的角，而0=-π /2% 照到近边缘106的光的发射角。从近边缘106进一步前进，可使曲率变为接近在 cos(卢i+v/2+ Θ) ,d{沒)sin (卢^ I/2+ Θ))和h)处具有焦点的椭圆,其中力更进一步靠近A2，而β递增地大于-V/2。反射表面101的该部分将朝点h~ )附近反射光。从近边缘106再进一步前进，一旦已经将足够的光反射到点(X』附近，则反射表面101的曲率可设置成将光反射至0^幻，该1!更进一步靠近力2。该过程可迭代地重复，直到到达反射表面101的远边缘107，在该点处，可朝点Cr-A2)引导反射光。该迭代过程可导致如图1A中所示的连续曲面的形式的反射表面101。
实际上，如几何结构领域中的技术人员公知的那样，如果已知所有光发射角Θ的通量分布函数/( Θ )，则可算术地执行迭代。作为备选，可通过试差法手动地调整反射表面 101的曲率以达到所需的反射光分布。
图2中的表格给出了反射表面101上的二i^一个点的X坐标和y坐标。坐标是本段余下部分中指出的实施例的迭代计算的结果。在该实施例中，^ K和A2的值分别为-7 英寸、-76英寸和-6. 86英寸。发射角θ上的通量分布函数/(〃)为朗伯型(Lambertian), 其中最大值在角〃=0处。光来源于微小尺寸的发光装置，该发光装置位于沿法线105朝线性发光阵列100的内部离前表面103有O. 125英寸处。前表面103的平面与发光装置之间的空间填充有透明材料，该材料的同向折射率等于1. 42，而前表面103的平面的另一侧上的空间填充有空气。通过使用斯涅耳定律计算随角〃变化的离前表面103的平面的虚源的距离 /(〃)。将反射表面101的反射率P假定为O. 8，且将反射假定为完全镜面的。随y 坐标A变化的平表面102上的所期望的照明强度分布范围线性地从A=A1处的零到A=A2处的最大值，且在此范围外的任何位置都为零。当反射表面101形成通过图2中的表格指定的二十一个点的光滑曲面时，就可达到所期望的强度分布。
图3A、图3B和图3C分别为散热反射器300的端视图、前视图和底视图的图，该散热反射器300以一种方式设计成使得镜面反射表面301可符合图2中的表格中的计算的坐标。除镜面反射表面301之外，散热反射器300包括安装表面302、遮挡件303、长方形安装孔304、散热器安装孔305、端件安装孔306和一个或多个出口孔307。
在优选实施例中，散热反射器300可由在至少一个表面上具有高镜面反射率(优选高于80%)的铝光照板形成。铝光照板的优选厚度可为O. 040英寸。板可通过各种滚轧或弯曲工艺定形，以便具有高镜面反射率的表面形成镜面反射表面301。90度的第一弯头 308可产生大致平坦的安装表面302，而90度的第二弯头309可产生遮挡件303。散热反射器300的外表面310可具有任何精加工，例如，如丝刷精加工、抛光精加工、浸溃抛光精加工、阳极化精加工、粉末涂布精加工或涂料精加工。在优选实施例中，散热反射器300的宽度W可为大约24英寸，但也允许其它宽度，这并未限制。结合这类散热反射器的灯可端对端地放置以产生一盏灯的长度的许多倍W的效果。
散热反射器300还可由可具有或不具有表面上的高镜面反射率的其它材料形成。 具有高镜面反射率的覆盖、嵌入、涂布或插入的材料可附接或压制到散热反射器300上以创制镜面反射表面301。散热反射器300可具有除图3A、图3B和图3C中所示的那些之外的孔，或可具有用于包括通风的各种目的的槽口、天窗或穿孔。散热反射器300还可具有用以进一步增加强度的附加弯头，如远边缘311处的弯头。弯头308和弯头309可处于除90 度之外的角，且可省略第二弯头309和遮挡件303，或第二弯头309可处于相反方向上的任何角。安装表面302和/或遮挡件303可延伸得比所示的离第一弯头308更远，例如，以散出更多热、以增加至周围空气的对流热传递速率，以从视线中隐藏灯的部分，或以改变灯的外形或样式。可存在比图3A、图3B和图3C中所示的更多或更少的长方形安装孔304、散热器安装孔305和/或端件安装孔306，且这些孔可具有除圆形或长方形之外的形状。端件安装孔306可延伸至散热反射器300的弯曲边缘312，且变成在端部处敞开。端件安装孔306 可被省略，和/或由变形件替换，例如，如抓 爪、凹痕、天窗或挂钩。
图4A、图4B和图4C分别为端件400的端视图、前视图和底视图的图。端件400可具有边缘401，边缘401的一个或多个部分可符合来自于图2中的表格的计算的坐标。端件400可包括安装凸片402，且安装凸片402可包括紧固孔403。端件400的内表面404可为 镜面反射的。
在优选实施例中，端件400可由在至少一个表面上具有高镜面反射率(优选高于 80%)的铝光照板形成。铝光照板的优选厚度可为O. 040英寸。安装凸片402可通过凸片弯 头405的方式形成。端件400的外表面406可具有任何精加工，例如，如丝刷精加工、抛光 精加工、浸溃抛光精加工、阳极化精加工、粉末涂布精加工或涂料精加工。
端件400还可由可具有或不具有表面上的高镜面反射率的其它材料形成。具有高 镜面反射率的覆盖、嵌入、涂布或插入的材料可附接或压制到内表面404上以创制具有所 期望的光学反射性质(例如，如具有较高总反射率的镜面反射或漫反射)的表面。端件400 可具有除图4A、图4B和图4C中所示的那些之外的孔，或可具有用于包括通风的各种目的的 槽口、天窗或穿孔。端件400还可具有用以进一步增加强度的附加弯头。凸片弯头405可 处于除90度之外的角，且一个或多个凸片弯头405可在与所示的那些相反的方向上处于一 定角，以便对应的凸片突出至与所示相对的内表面404的侧部。内表面404可为平的，或可 具有一定曲率。紧固孔403可为如图4B和图4C中所示的圆形，或可具有其它形状，例如， 如长方形、正方形或矩形。紧固孔403可如图所示为封闭的，或可在一个端部处或在孔外周 的一部分上敞开。可省略紧固孔403。安装凸片402可构造或变形成以产生例如凹痕、抓爪 或倒刺。可存在比图4A、图4B和图4C中所示更多或更少的安装凸片402。一个或多个安 装凸片402可沿边缘401延伸以形成连续的凸缘，且各个此类延伸的凸片可具有一个以上 的紧固孔403。
图5A、图5B和图5C分别为灯组件500的相应的端视图、前视图和底视图的图。散 热反射器300、一个或多个端件400和光源501可包括在灯组件500中。还可包括端件紧固 件502和/或光源紧固件503。端件紧固件502和/或光源紧固件503可以是铆钉、螺钉 或适用于在两个连结的元件之间施加压缩的其它紧固件类型，且可包括锁定垫圈、弹簧或 用以提高紧固件的性能或可靠性的其它装置。还可包括各自附接到出口孔307上的一个或 多个缆线或线缆保护装置504，且各个缆线或线缆保护装置504例如可包括索环、应变消除 件、线缆护套、线缆夹或可保护缆线或线缆免受绝缘体的磨损和/或导体的破坏和/或可锚 定缆线或线缆以便缆线或线缆可阻止移动或阻止张力下的破坏的其它类型的装置。
在优选实施例中，一个端件400可在灯组件500的各个端部505处附接到散热反 射器300上。各个端件400均可具有在面朝灯组件500的内侧506的侧部上的镜面反射 内表面404。端件紧固件502和光源紧固件503可为波普铆钉。单个缆线或线缆保护装置 504可由应力消除套筒构成。光源501可包括与2010年8月11日在美国专利商标局提交 的专利申请第PCT/US2010/045236号中公开的那些相似的电路板组件507、垫片508和槽框 509。光源501还可包括如以上申请中描述的封装化合物。光源501还可包括如以上申请 中描述的连接的缆线。可经由缆线或线缆保护装置504供应缆线(图5中未示出)，以便缆 线可从灯组件500的后部510拉出。
在灯组件500的其它实施例中，可没有端件400，或可存在两个以上的端件400，且 一个或多个端件可置于灯组件500的内侧506内，而非置于端部505处。端件400可在两个 侧部上均为镜面反射的。一个或多个端件400可利用除铆钉之外的附接器件(例如，如螺 钉、点焊、弯头、抓爪、凹痕或机械阻力)附接到散热反射器300上。一个或多个光源紧固件503可为螺钉或适用于在连结的元件之间施加压缩的其它紧固件类型，且可包括锁定垫圈、 弹簧或用以提高紧固件的性能或可靠性的其它装置。可省略光源紧固件503。可通过来自于遮挡件303的一部分和散热反射器300的另一个特征的压力将光源501保持就位，且散热反射器300中可存在附加弯头或特征以便于此类捕持。可省略缆线或线缆保护装置504， 或可存在一个以上的缆线或线缆保护装置504，且各个缆线或线缆保护装置504可为除应变消除套筒之外的物件，例如，如索环、线缆护套或线缆夹。缆线或线缆保护装置504可为连接器，例如，如面板安装连接器，出自光源501的缆线可附接到该连接器上，以从内侧506 进行电连接，且插头或插座可从灯组件500的外侧511电地和机械地连接到连接器上。在散热反射器300中可没有出口孔307。一个或多个端件400中的各个端件中均可存在一个或多个出口孔，且各个此类出口孔可使其附接到缆线或线缆保护装置504上。光源501内的发光装置可为发光二级管、白炽灯、弧光灯、等离子光发射体或尺寸相比于发光装置与第一弯头308之间的距离较小的任何其它类型的发光装置。
图6A和图6B为分别示出灯组件500可如何分别安装在第一相交平表面601与第二相交平表面602之间的转角600附近，平表面601和平表面602中的一个例如可为壁，而另一个例如可为天花板或地板或壁架。如果需要的话，轨道603可安装到第一平表面601 上。灯组件500可利用一个或多个灯紧固件604固定到轨道603上，各个灯紧固件604均穿过长方形安装孔304且进入轨道603和/或第一平表面601中。如果灯紧固件604未抵靠灯组件500变紧，则可围绕长轴线605旋转地调整灯组件500，这是长方形安装孔304的长方形性质所容许的，以便如所期望那样使照明图案606在第二平表面602上对准。在灯组件500定位成所期望的旋转定向的情况下，可使灯紧固件604变紧以将灯组件500以所期望的定向牢固地保持到轨道603上，或如果省略轨道603，则保持到第一平表面601上。 轨道603可由木材、塑料、金属或提供结构支承且能够收纳灯紧固件604的任何其它材料构成。例如，灯紧固件604可为木螺钉、可伴随螺母和/或垫圈和/或弹簧的机器螺钉、铆钉、 钉子或其它适合的紧固装置。
应当认识到的是，散热反射器300可为2010年8月11日在美国专利商标局提交的专利申请第PCT/US2010/045236号中描述的散热器(600)的特例，且该散热反射器300 可以以类似的方式作用以传导和耗散由光源501生成的热，同时向光源501提供机械支承。
在一些情况下，如果足够厚度的光照板不可用，例如，可能期望为了散热的目的而具有重叠在安装表面302上的单独的板状材料件，以使组合的板的厚度成为有助于充分侧向热传递的总厚度。遮挡件303和/或反向弯头可结合到该件中，且沿轴向与散热器安装孔305重合的附加散热器安装孔可结合到该件中。光源紧固件503可穿过该件上的附加散热器安装孔以及散热反射器300中的散热器安装孔305和光源501中的对应的孔。
还可注意的是，反射表面101可设计成使得光由线性发光阵列100以某个角八发射的光可通过除先前构想出的那些之外的反射表面101的部分引导至位置ti)。例如，迄今描述的优选实施例具有在近边缘106处照到反射表面101的以角er=- π /2发射且朝位置(Jji)反射的光，而以角八发射的光在远边缘107处照到反射表面101，且朝位置反射。该布置有助于保持平表面102上的光的入射角在位置Cr-A1)与位置C^A2) 之间的被照亮的区域上相对恒定。然而，还有可能将反射表面101设计成以便在近边缘106 处照到反射表面101的以角^=-η/2发射的光朝位置Cr-A2)反射，而以角八发射的光在远边缘107处照到反射表面101且朝位置A1)反射。还有可能将反射表面101 以一种方式设计成具有多个小平面，而非连续的曲面，使得各个小平面可朝特定的接近位置Cr-A)反射光，且所有小平面的总体效果可大致产生所期望的反射光照明分布。
尽管上文描述的优选实施例假定了光源501在半空间104内且因此以-π/2和 η/2之间的与法线105所成的角β单独地发射光，但本领域的技术人员将清楚的是，可通过类似于已经描述的方法的方法来适应从-η /2到π /2的变化的端点角。
更概括地说，一种线性洗墙灯可包括光源，其光线源自中心线附近，该附近限定为位于离中心线小于最大源半径的点，且光源的光线主要辐射到空间扇形中，该扇形具有作为其顶点的中心线，第一平面包含限定扇形的第一边界的中心线，第二平面包含限定扇形的第二边界的中心线，扇形的特征在于夹角为横穿第一平面与第二平面之间的扇形的角；以及，反射表面，其设置成离中心线的距离大于最大源半径，该反射表面的截面在垂直于中心线的与光源相交的所有平面上的尺寸、形状和定向大致恒定，反射表面主要呈现光的镜面反射，且反射表面延伸以截断以界定扇形的第一平面的角与扇形内的界定平面的角之间的角发射的光，该截取平面包含中心线，反射表面未截断处于截取平面与截断扇形的第二平面的角之间的角的光，反射表面的形状使得由反射表面反射的光在物体表面上增加照明，这通过未由反射表面截断的光来补充直接照明。
在该线性洗墙灯的其它实例中，只要光源沿中心线的方向的范围远大于从中心线到物体表面的照亮的部分的最大距离，则反射表面的形状可使得在平行于中心线的平面中的平物体表面上的总照明(该照明为未由反射表面截断的光的直接照明和由反射表面反射的光的补充照明的组合)在第二平面与截取平面之间均匀。作为备选，只要光源沿中心线的方向的范围远大于从中心线到物体表面的照亮的部分的最大距离，则反射表面的形状可使得在平行于中心线的平面中的平物体表面上的总照明(该照明为未由反射表面截断的光的直接照明和由反射表面反射的光的补充照明的组合)随着沿第二平面与截取平面之间的物体表面上的线的距离线性地变化。
在其它实例中，线性洗墙灯还可包括具有安装表面的散热器，光源可附接到安装表面上，且热可通过安装表面从光源流入散热器中。
在其它实例中，具有散热器的该线性洗墙灯还可包括附接到散热器的端部上且具有大致垂直于中心线的表面的端件，该表面面朝散 热器的另一个端部，且该表面为镜面反射的或漫反射的。
在其它实例中，具有散热器的线性洗墙灯还可包括穿过具有弯曲外表面的散热器的一部分的长形孔，穿透的方向和伸长的方向两者都在垂直于中心线的平面中。
在其它实例中，具有散热器的线性洗墙灯还可包括散热器的一部分，该部分通过截断由光源发射到第二边界与遮挡件边缘平面之间的扇形的一部分中的光来用作遮挡件， 该遮挡件边缘平面包含中心线且横穿第二边界与截取平面之间的扇形的部分的内部。
在具有或没有散热器的线性洗墙灯的其它实例中，反射表面与垂直于中心线的平面的相交线可沿着连续曲线。
在具有或没有散热器的线性洗墙灯的其它实例中，反射表面可有斑点、有皱纹、有凹痕、有小平面或有足以产生反射光的有限量的漫射或图案的其它纹理。
在具有或没有散热器的线性洗墙灯的其它实例中，光源可辐射到半空间中，扇形的夹角为大约180度，且反射表面与垂直于中心线的平面的相交线可在第一点处具有切 线，在第一点处，相交线接触扇形的第一边界，切线垂直于第一平面，且相交线上的所有点 中的第一点为最靠近中心线的一个点。
因此，尽管具体地示出和描述了实施例，但可在本文中制作出各种变型。可使用特 征、功能、元件和/或性质的其它组合。此类变型不论它们是否针对不同组合或针对相同组 合，是否在范围上不同、较宽、较窄或相等，都可包括在内。
工业实用性本公开内容中描述的方法和设备适用于光照和利用固态发光装置如LED来用于照明 的其它行业。
权利要求
1.一种灯组件，包括 光源，所述光源的光线源自中心线附近，所述附近限定为位于离所述中心线小于最大源半径的点，且所述光源的光线主要辐射到空间扇形中，所述空间扇形具有作为其顶点的所述中心线，第一平面，该第一平面包含限定所述扇形的第一边界的所述中心线，以及第二平面，该第二平面包含限定所述扇形的第二边界的所述中心线，所述扇形的特征在于夹角为横穿所述第一平面与所述第二平面之间的所述扇形的角； 反射表面，其设置成离所述中心线的距离大于所述最大源半径，所述反射表面的截面在垂直于所述中心线的与所述光源相交的所有平面上的尺寸、形状和定向大致恒定，所述反射表面主要呈现光的镜面反射，所述反射表面延伸以截断以界定所述扇形的第一平面的角与所述扇形内的截取平面的角之间的角发射的光，所述截取平面包含所述中心线，所述反射表面不截断处于所述截取平面与界定所述扇形的所述第二平面的角之间的角的光，所述反射表面的形状使得由所述反射表面反射的光在物体表面上增加照明，所述照明通过未由所述反射表面截断的光来补充直接照明。
2.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，只要所述光源沿所述中心线的方向的范围远大于从所述中心线到所述物体表面的照亮的部分的最大距离，则所述反射表面的形状使得在平行于所述中心线的平面中的平物体表面上的总照明在所述第二平面与所述截取平面之间均匀，所述照明为未由所述反射表面截断的光的直接照明和由所述反射表面反射的光的补充照明的组合。
3.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，只要所述光源沿所述中心线的方向的范围远大于从所述中心线到所述物体表面的照亮的部分的最大距离，则所述反射表面的形状使得在平行于所述中心线的平面中的平物体表面上的总照明随着沿所述第二平面与所述截取平面之间的物体表面上的线的距离线性地变化，所述照明为未由所述反射表面截断的光的直接照明和由所述反射表面反射的光的补充照明的组合。
4.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述灯组件还包括具有安装表面的散热器，所述光源可附接到所述安装表面上，且热可通过所述安装表面从所述光源流入所述散热器。
5.根据权利要求4所述的灯组件，其特征在于，所述灯组件还包括附接到所述散热器的端部上且具有大致垂直于所述中心线的表面的端件，所述表面面朝所述散热器的另一个端部，且所述表面为镜面反射的或漫反射的。
6.根据权利要求4所述的灯组件，其特征在于，所述灯组件还包括穿过具有弯曲外表面的散热器的一部分的长形孔，所述穿透方向和所述伸长方向都在垂直于所述中心线的平面中。
7.根据权利要求4所述的灯组件，其特征在于，所述散热器的一部分通过截断由所述光源发射到所述第二边界与遮挡件边缘平面之间的所述扇形的一部分中的光来用作遮挡件，所述遮挡件边缘平面包含所述中心线且横穿所述第二边界与所述截取平面之间的所述扇形的部分的内部。
8.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述反射表面与垂直于所述中心线的平面的所述相交线沿着连续曲线。
9.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述反射表面有斑点、有皱纹、有凹痕、有小平面或有足以产生反射光的有限量的漫射或图案的其它纹理。
10.根据权利要求1所述的灯组件，其特征在于，所述光源辐射到半空间中，所述扇形的夹角为大约180度，并且其中，所述反射表面与垂直于所述中心线的平面的相交线可在第一点处具有切线，在所述第一点处，所述相交线接触所述扇形的第一边界，所述切线垂直于所述第一平面，且所述相交线上的所有点中的第一点为最靠近所述中心线的一个点。
全文摘要
一种灯组件(500)可包括线性发光阵列(100)和反射表面(101)，反射表面(101)布置成用以限制直接光的角分布，同时用反射光补充被照亮的物体的平表面(102)上的直接光的强度。反射表面(101)可定形成用以引起在平表面(102)的照亮部分上的总照明的分布均匀或线性地逐渐减小，或具有另一种所期望的曲线。反射表面(101)可为散热反射器(300)的一部分，散热反射器(300)可包括安装表面(302)、遮挡件(303)、允许旋转调整的长方形安装孔(304)、散热器安装孔(305)和/或一个或多个出口孔(307)，且可具有附接到其上的端件(400)。
文档编号F21S8/00GK103038564SQ201180025418
公开日2013年4月10日 申请日期2011年5月20日 优先权日2010年5月22日
发明者爱德华·斯托纳姆 申请人:爱德华·斯托纳姆